Filtern
Dokumenttyp
- Diplomarbeit (27) (entfernen)
Schlagworte
- Bildverarbeitung (3)
- Kamera (2)
- 2-D (1)
- 3D (1)
- 3D-Abbildungen (1)
- Bewegungsmodell (1)
- Bild (1)
- Bildanalyse-Verfahren (1)
- Bildregistrierung (1)
- Bildsensor (1)
- CAD (1)
- CT-Datensätze (1)
- Communication System (1)
- Computer-aided diagnosis (1)
- Computertomographie (1)
- DIN EN ISO 9241 (1)
- Dreidimensionales Modell (1)
- Flugkörper (1)
- Gittererzeugung (1)
- Hochgeschwindigkeitstracking (1)
- Inpainting-Verfahren (1)
- Interaktives Whiteboard (1)
- Kalibrieren <Messtechnik> (1)
- Kalibrierung (1)
- Katadioptrisches Stereosystem (1)
- Laserscanner (1)
- Linienkorrelationen (1)
- Lokale Bildmerkmale (1)
- Mammographie (1)
- Matchingverfahren (1)
- Medizintechnik (1)
- Merkmalsbewertung (1)
- Mikroskopie (1)
- Modellbasiertes Tracking (1)
- Multivariate Datenanalyse (1)
- Mustererkennung (1)
- Navigation (1)
- Oberflächenorientierung (1)
- Oberflächenstruktur (1)
- Objektentfernung (1)
- Optisches Mikroskop (1)
- PACS- Picture Archiving (1)
- Planspiegel-System (1)
- Pollenanalyse (1)
- Posebestimmung (1)
- Poseschätzung (1)
- Positionsbestimmung (1)
- Punktkorrelationen (1)
- Radiales System (1)
- Registrierung <Bildverarbeitung> (1)
- Retinex-Algorithmus (1)
- Robotik (1)
- SIFT-Algorithmus (1)
- SIFT-Merkmale (1)
- STOR (1)
- SURF-Algorithmus (1)
- Schatten (1)
- Segmentierung (1)
- Selbstlokalisation (1)
- Software- Ergonomie (1)
- Standortbestimmung (1)
- Stereobildfolgen (1)
- Textur-Mapping (1)
- Tracking (1)
- Tracking-System (1)
- Ungarische Methode (1)
- Unterwasser-Pipeline (1)
- Unterwasserfahrzeug (1)
- Unterwasserkabel (1)
- Visuelle Odometrie (1)
- Whiteboard (1)
Institut
Das Ziel dieser Arbeit war die Verbesserung einer Positions- und Orientierungsangabe einer Kamera mit Hilfe von bildbasierten Registrierungsverfahren. Des Weiteren sollte herausgefunden werden, inwieweit eine Beschleunigung der Registrierung erreicht werden kann, wenn die Berechnung der Abstandsmaße auf den Grafikprozessor ausgelagert wird. Für das in dieser Arbeit angestrebte System sollte herausgefunden werden, ob und in welchem Maße eine Verbesserung der ursprünglichen Positionsangabe eingetreten ist. Mit dieser Arbeit wurde erreicht, dass ein lauffähiges und in zahlreichen Tests evaluiertes System unter dem Betriebssystem Linux zur Verfügung steht.
Im Rahmen der Arbeit wurde ein mehrstufiger Algorithmus entwickelt, der es ermöglicht, aus Bildfolgen eine Trajektorie der Kamerabewegung zu rekonstruieren. Die Kalibrierung der Kamera beruht auf dem Verfahren von Zhang und ermöglicht den Ausgleich der durch das Objektiv entstehenden radialen Verzerrung der Bilder. Die sich anschließende Detektion prägnanter Merkmale wird durch den SIFT-Operator geleistet, welcher neben subpixelgenauer Lokalisation der Merkmale zusätzlich einen stark markanten Deskriptor zu deren Beschreibung liefert. Außerdem sind die Merkmale invariant gegenüber Rotationen, was für einige mögliche Anwendungsfälle sehr relevant ist. Die Suche nach Korrespondenzen wurde auf Basis der Distance Ratio ausgeführt. Hier wurde eine komplette Formalisierung der Korrelationsbeziehung zwischen Merkmalsvektoren präsentiert, welche eindeutig eine symmetrische Beziehung zwischen SIFT-Merkmalsvektoren definiert, die den an eine Korrespondenz gestellten Ansprüchen gerecht wird. Zusätzlich wurde motiviert, warum die sonst in der Bildverarbeitung gängige Methode der Hierarchisierung zur Reduktion des Aufwands in diesem speziellen Fall zu schlechteren Inlier-Raten in den gefundenen Korrespondenzen führen kann. Anschließend wurde ein genereller Überblick über den RANSAC-Algorithmus und die aus ihm entspringenden Derivate gegeben.
Die Selbstlokalisation von Robotern ist schon seit Jahren ein aktuelles Forschungsthema, das insbesondere durch immer weiterentwickelte Techniken und Verfahren verbessert werden kann. Insbesondere finden Laserscanner in der Robotik immer häufiger Anwendung. In dieser Arbeit wird untersucht, ob durch die Fusionierung von Kamerabildern und 3D-Laserscannerdaten eine robuste und schnelle Selbstlokalisation theoretisch sowie praktisch realisierbar ist.
In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Ansätze zur Kalibrierung eines optischen Mikroskops behandelt. Dabei werden sowohl State-of-the-Art-Verfahren der Literatur implementiert als auch Verbesserungen an diesen Algorithmen durchgeführt, um die Ergebnisse stabiler und die Kalibrierung flexibler zu gestalten. Hierzu werden Algorithmen entwickelt, die einzelne Parameter der Kalibrierung vorkalibrieren können und somit das Endergebnis der eigentlichen Kalibrierung verbessern. Des weiteren werden diverse Techniken behandelt, die Störungen in den Eingabedaten unterdrücken und dadurch eine korrekte Modellschätzung für die Kalibrierung ermöglichen. Die Algorithmen werden dabei sowohl auf realen als auch auf synthetischen Daten untersucht und miteinander verglichen.
Ziel dieser Diplomarbeit ist es, katadioptrische Stereosysteme aufzubauen und zu testen. Hierfür gilt es, die Komponenten auszuwählen und zu beschaffen. Es soll ein System mit einem Planspiegel und eines mit einem gekrümmten Spiegel aufgebaut werden. Die Vorgehensweise in beiden Fällen unterscheidet sich jedoch deutlich voneinander. Das Planspiegel-System wird unter den Vorraussetzungen angefertigt, dass es möglichst kostengünstig ist und bietet sich vor allem deshalb für eine solches Vorgehen an, da es mit handelsüblichen Komponenten realisierbar ist. Die Verwendung dieser Komponenten bringt allerdings Einschränkungen in der Bildqualität mit sich. Hinzu kommt noch die Tatsache, dass es sich um eine Computational Camera mit geringer Komplexität handelt, da es direkt rektifizierte Ergebnisse liefert und aufgrund dessen leicht zu implementieren ist. Diese Kombination von Eigenschaften macht es zu einem geeigneten Kandidaten für eine solche Herangehensweise. Das radiale System wird hingegen unter der Prämisse maximaler Qualität gebaut. Der verwendete Spiegel ist eine Einzelanfertigung und zusätzlich wird ein zirkuläres Fisheye-Objektiv benötigt, was die Kosten für ein solches System relativ hoch werden lässt. Des Weiteren ist die Dekodierung der Rohaufnahmen deutlich komplexer, als bei den bereits rektifizierten Aufnahmen des Planspiegel-Systems. Nach erfolgreichem Aufbau der beiden Gesamtsysteme sollen diese unter qualitativen Aspekten miteinander verglichen werden.