Komponentenorientiertes Konzept zur Nutzung von Modellen und Wissen bei der Objektwiedererkennung in Bildern und Bildfolgen

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Dietrich Paulus
• Subject Area: Image and Language Processing, Computer Graphics and Visualisation, Human Computer Interaction, Ubiquitous and Wearable Computing
• Term: from 2011 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 193236474

• Final Report Year: 2013

Final Report Abstract

Zur Erkennung von Objekten werden im Projekt Objektmodelle eingesetzt, deren Bestandteile mit Merkmalen im Bild in Beziehung gesetzt werden. Drei verschiedene Anwendungen dieser Erkennungsstrategie sind beschrieben. Diese Anwendungen unterscheiden sich in der Komplexität und der Dimension der Objekte. Sie nutzen eine gemeinsame Ablaufkontrolle, die unabhängig von der Anwendung ist. Unter Verwendung der anwendungsabhängigen Modelle werden geeignete Merkmalsdetektionsverfahren durch die Kontrolle ausgelöst. Im einfachsten Beispiel, das sich mit Dominosteinen beschäftigt, sind dies beispielsweise Kreisund Rechteckdetektoren. Für die Erkennung von Gebäuden in einer Modellumgebung oder in der realen Umwelt werden Geraden, Strecken, Fluchtpunkte und auch höherwertige Merkmale wie Fenster und Dach gesucht. Bei den Außenaufnahmen stören Büsche und Sträucher die Erkenner nicht. In allen drei Szenarien werden sehr gute Erkennungsraten erzielt, was in ausgiebigen Experimenten belegt wird. Zur Erzeugung der Objektmodelle werden Bilder registriert, Punkte rekonstruiert und teilinteraktiv zu dreidimensionalen Modellen zusammengefügt, die semantisch annotiert werden. Im Falle der Häuser entstehen so Modelle, in denen beispielsweise Fenster und Fassaden und deren Beziehung zueinander angegeben sind. Die Modelle lassen sich in Standardformate konvertieren und aus solchen Formaten erzeugen. Aus solchen Modellen lassen sich zu einer Posehypothese die entsprechenden Ansichten rendern, wobei für die erzeugten Projektionen der Bezug zur semantischen Modellinformation und die zugrundeliegende 3D-Geomentrie erhalten bleibt. Die Software-Module zur Modellverarbeitung und Merkmalsdetektoren sind durchgängig in einem Komponentenkonzept realisiert, das eine einfache Kombination, Dokumentation und Evaluation ermöglicht.

Publications

• Model-Based Recognition of Domino Tiles using TGraphs. In: Pattern Recognition, Proceedings of the 32nd DAGM Bd. 6376, Springer Berlin Heidelberg, 2010 (LNCS). – ISBN 978–3–642–15985–5, S. 101–110
  Wirtz, Stefan; Häselich, Marcel ; Paulus, Dietrich
  
• Semiautomatic generation of semantic building models from image series. In: Three-Dimensional Image Processing (3DIP) and Applications II Bd. 8290, SPIE, 2011, S. 8290191–8290198
  Wirtz, Stefan; Decker, Peter; Paulus, Dietrich