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SFB 603, C2: Analyse, Codierung und Verarbeitung von Lichtfeldern zur Gewinnung realistischer ModelldatenDas Teilprojekt C2
des Sonderforschungsbereichs 603
bearbeitet zusammen mit dem Lehrstuhl für Graphische Datenverarbeitung (LGDV) das Thema der
"Analyse, Modellierung und Verarbeitung von Lichtfeldern zur Gewinnung
realistischer Modelldaten". Die in diesem Teilprojekt zentrale Datenstruktur
des Lichtfelds erlaubt es, durch sog. bildbasierte Modellierung beliebige
Ansichten einer realen Szene zu generieren, deren Aussehen durch eine
Sammlung an Bilddaten bekannt ist. Die benötigten Informationen über
Parameter und Positionen der verwendeten Kamera werden über Verfahren
der "Struktur aus Bewegung" (Structure from Motion) direkt aus den
Bilddaten ermittelt, bei denen es sich im Allgemeinen um einen Bildstrom
einer handgeführten Kamera handelt. Weitere Daten können beispielsweise
Bilder einer auf einem Roboterarm montierten Kamera sein. Das Teilprojekt C2
wird bereits seit 1998 von der
Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.Die bei Lichtfeldern übliche Betrachtung von ausschließlich statischen
Szenen wurde in den letzten Jahren immer mehr auch auf bewegte Szenen
erweitert. Die bereits in 2003 begonnenen Arbeiten zur Rekonstruktion
von Lichtfeldern aus Szenen, die bewegte, aber in sich starre Objekte
enthalten, wurden auch 2005 fortgesetzt. Nach der Trennung von Merkmalen in
"Hintergrund" und "bewegtes Objekt" können nun die beiden unabhängig
voneinander berechneten 3-D-Rekonstruktionen mit ausreichender Genauigkeit
registriert werden. Daraus lässt sich nun die Eigenbewegung
des Objekts berechnen. Ähnliche Objektpositionen werden mittels einer
Vektorquantisierung jeweils einem Zeitschritt zugeordnet. Die Visualisierung
der so entstehenden dynamischen Lichtfelder erfolgt durch sog.
Vertrauenskarten (Confidence Maps), die das Ausblenden des bewegten Objekts
zu nicht sichtbaren Zeitschritten erlauben. Ein neu entwickeltes Verfahren zur Evaluation der Lichtfeldqualität über die
Berechnung des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR)
ermöglicht einen objektiven Vergleich verschiedener Verfahren zur
Lichtfeldrekonstruktion. Es wurde bereits für Untersuchungen zur
Berechnung intrinsischer Kameraparameter und für den Vergleich verschiedener
Verfahren zur Berechnung von Tiefeninformation eingesetzt. Dabei wurden
auch die erstmals zur Lichtfeldvisualisierung eingesetzten lokalen Proxies,
also nur für jede Ansicht lokal gültige Dreiecksnetze, mit herkömmlichen
Tiefenkarten verglichen. Des Weiteren wurde das SNR dazu genutzt, die
Tiefenkarten eines vorhandenen Lichtfeldes über die Rückkopplung aus der
Lichtfeldsynthese zu optimieren. Die Anwendbarkeit der entwickelten Verfahren wurde außerdem in
mehreren Kooperationen mit anderen Projekten gezeigt. In Zusammenarbeit mit
dem Graduiertenkolleg "Dreidimensionale Bildanalyse und -synthese"
wurden 3-D-Rekonstruktionsalgorithmen zum schnellen Training für die
Objekterkennung eingesetzt. Im Teilprojekt A7
des Sonderforschungsbereichs 603 wurden diese Algorithmen für die
3-D-Rekonstruktion von mittels flexibler Endoskope aufgenommenen Bildfolgen
eingesetzt. | Projektleitung: Prof. em. Dr.-Ing. Dr.-Ing. h.c. Heinrich Niemann, Prof. Dr. Günther Greiner
Beteiligte: Dr.-Ing. Ingo Scholz, Dr.-Ing. Christian Vogelgsang
Stichwörter: SFB 603, C2: Analyse, Modellierung und Verarbeitung von Lichtfeldern zur Gewinnung realistischer Modelldaten
Laufzeit: 1.1.1998 - 31.12.2007
Förderer: DFG
Mitwirkende Institutionen: Lehrstuhl für Graphische Datenverarbeitung Erlangen
Kontakt: Scholz, Ingo E-Mail: i-uni@bellingo.de
| Publikationen |
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Scholz, Ingo ; Vogelgsang, Christian ; Denzler, Joachim ; Niemann, Heinrich: Dynamic Light Field Reconstruction and Rendering for Multiple Moving Objects. In: Katsushi Ikeuchi (Hrsg.) : Proceedings of the Ninth IAPR Conference on Machine Vision Applications (IAPR Conference on Machine Vision Applications Tsukuba Science City, Japan 16-18.5.2005). Tokyo, Japan : IAPR MVA Conference Committee, 2005, S. 184-188. - ISBN 4-901122-04-5 | Niemann, Heinrich ; Scholz, Ingo: Evaluating the Quality of Light Fields Computed from Hand-held Camera Images. In: Pattern Recognition Letters 26 (2005), Nr. 3, S. 239-249 | Scholz, Ingo ; Denzler, Joachim ; Niemann, Heinrich: Calibration of Real Scenes for the Reconstruction of Dynamic Light Fields. In: IEICE Transactions on Information & Systems E87-D (2004), Nr. 1, S. 42-49 |
Institution: Lehrstuhl für Informatik 5 (Mustererkennung)
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