Einsatz und Untersuchung von Analyse durch Synthese Techniken im markerlosen Tracking

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Stefan Müller
• Subject Area: Image and Language Processing, Computer Graphics and Visualisation, Human Computer Interaction, Ubiquitous and Wearable Computing
• Term: from 2009 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 137604469

• Final Report Year: 2012

Final Report Abstract

Im Rahmen des Projekts wurde der Ansatz der Analyse durch Synthese für das markerlose Tracking untersucht, bei dem unter Verwendung eines 3D-Modells der Szene die Informationen aus dem Modell, dem Renderingprozess und der Umgebung dazu herangezogen werden, das Tracking ganzheitlich zu verbessern. Die untersuchten Schwerpunkte liegen dabei auf der Synthese von Merkmalen, die besonders gut für das Tracking geeignet sind, sowie auf der Korrespondenzfindung im Kamerabild. Weitere Aspekte betreffen die Durchführung einer GPS-gestützten Initialisierung des Trackingsystems in einem Outdoor-Szenario und die Analyse der optimalen Parameter für die Poseberechnung. Es wurde ein intelligentes Merkmalsmanagement entwickelt, das eine Bewertung der Merkmalsqualität anhand der gesammelten Informationen über topologische Anordnung der Modellgeometrie, Renderingparameter wie Beleuchtung und Perspektive, Korrespondenzqualität und die Qualitätsentwicklung der Merkmale durchführt, sodass eine möglichst minimale, jedoch qualitative Menge an Merkmalen ausgewählt werden kann. Die Vorhersage der Zuverlässigkeit von Merkmalen, welche mit einer sehr großen Wahrscheinlichkeit im Kamerabild eindeutig wiedergefunden werden können, erhöht die Präzision und Stabilität des Trackingergebnisses. Gleichzeitig wird durch die Priorisierung und Selektion auf der Menge der Merkmale die Datenlast reduziert und die Performanz erhöht, was sich besonders günstig auf den Einsatz mobiler Anwendungen und Geräte auswirkt.

Publications

• Analysis by Synthesis Techniques for Markerless Tracking. In: Virtuelle und Erweiterte Realität, 6. Workshop der GI-Fachgruppe VR/AR, Braunschweig, Deutschland, 18.-19. November 2009
  Martin Schumann, Sabine Achilles, Stefan Müller
  
• A Matching Shader Technique for Model-Based Tracking. 20th International Conference on Computer Graphics, Visualization and Computer Vision 2012 (WSCG). Pilsen, Tschechische Republik, 25.-28. Juni 2012
  Martin Schumann, Jan Hoppenheit, Stefan Müller
  
• Initialization of Model-Based Camera Tracking with Analysis-by-Synthesis. 8th International Symposium on Visual Computing (ISVC). Rethymnon, Kreta, Griechenland, 16.-18. Juli 2012
  Martin Schumann, Sebastian Kowalczyk, Stefan Müller
  
• Parameter and Configuration Analysis for Non-Linear Pose Estimation with Points and Lines. 7th International Conference on Computer Vision Theory and Applications (VISAPP). Rom, Italien, 24.-26. Februar 2012
  Bernhard Reinert, Martin Schumann, Stefan Müller