Multi Mosaikbilder - ein Ansatz zu ikonischen Repräsentation von Bilddaten aktiver Kameras
Creators: name: Möller, Birgit
Publisher: name: Universitäts- und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt
Year: 2005
Subjects: subject: Elektronische Publikation
subject: Zsfassung in engl. Sprache
subject: 621.367

description: Die Dissertation stellt das neue Konzept der so genannten Multi-Mosaikbilder zur effizienten Repräsentation von Bildsequenzen aktiver Kameras vor. Das Konzept zielt darauf ab, interaktiven Systemen ein visuelles Gedächtnis für ikonische Daten zur Verfügung zu stellen, das eine flexiblere Nutzung visueller Informationen erlaubt und damit zu einer Erhöhung der Leistungsfähigkeit und einer Verbesserung der Kommunikationsmöglichkeiten interaktiver Systeme beitragen kann. Mosaikbilder sind ein Mechanismus, der eine kompakte Darstellung von Bildfolgen ermöglicht. Dabei werden alle Bilder einer Folge unter Eliminierung redundanter Anteile und einer signifikanten Reduktion des Datenvolumens zu einem Bild verschmolzen. Der Einsatz existierender Verfahren zur Mosaikbildberechnung in interaktiven Systemen ist allerdings häufig aufgrund der verwendeten Koordinatensysteme und der gewählten Verarbeitungsstrategien mit Schwierigkeiten verbunden. Das neue Konzept der Multi-Mosaikbilder erweitert und ergänzt daher gängige Ansätze, um einen Einsatz dieser Techniken auch in ressourcenbeschränkten, interaktiven Systemen zu ermöglichen. Das neue Konzept gründet im Kern auf der Verwendung polyedrischer Koordinaten, in denen Bilddaten stationärer rotierender Kameras weitgehend verzerrungsfrei repräsentiert werden können. Gleichzeitig wird die direkte Anwendung existierender Bildverarbeitungsalgorithmen auf die Bilddaten ermöglicht. Dies gewährleistet einen einfachen Zugriff auf die gespeicherten Informationen und erlaubt interaktiven Systemen einen flexiblen Umgang mit der Datenstruktur. Darüber hinaus unterstützt das neue Konzept eine inkrementelle Online-Berechnung der Mosaikbilder, die Verarbeitung von Bildfolgen mit statischen und dynamischen Inhalten, und die adäquate Darstellung von Bilddaten mit verschiedenen Zoomstufen innerhalb einer Auflösungshierarchie. Die praktische Relevanz des entwickelten Konzeptes wurde durch die Realisierung einer aktiven Szenenexploration auf Basis der Multi-Mosaikbilder belegt, die den Kreislauf aus Datenrepräsentation und aktiver Akquisition schließt. Außerdem erfolgte eine prototypische Integration des visuellen Speichers in die Architektur des interaktiven, mobilen Roboters BIRON, dessen Fähigkeiten zum Lernen und Wiedererkennen von Objekten auf diese Weise verbessert werden sollen.
description: This thesis presents the new concept of the so-called multi-mosaic images to efficiently represent image sequences acquired with active cameras. The concept aims at providing interactive systems with a visual scene memory for iconic data enabling flexible analysis of acquired visual data and thereby extending and improving the (communication) capabilities of interactive systems. Mosaic images allow for compact representation of image sequences. This is achieved by fusing all images of a given sequence into one single frame whereupon redundancies are eliminated and the data volume is significantly reduced. However, using existing mosaicing approaches with interactive systems often raises problems according to the coordinate frames chosen for representation or implemented processing strategies. Hence, the concept of the multi-mosaic images extends and enhances existing approaches for mosaic image generation to also enable the use of these techniques with interactive systems providing only limited resources. The new concept is based on a polytopial coordinate frame where image data acquired with stationary rotating cameras can adaquately be represented while minimizing distortions. At the same time the direct application of conventional image analysis techniques to the memorized data is supported providing simple and flexible data access. Further on the new concept supports incremental online generation of mosaic images, processing of image sequences containing static and dynamic information, and adaquate representation of image sequence data covering different levels of zoom within a resolution hierarchy. The practical relevance of the concept developed has been shown by implementing an active scene exploration based on the multi-mosaic images yielding an integrated framework of data representation and its active acquisition. Additionally, the visual memory has prototypically been integrated into the architecture of the interactive mobile robot BIRON to improve its object learning and recognition capabilities.