Wintersemester 2005/06: Active Vision - Themenübersicht

1. Objekttracking mit Kalmanfiltern [...]
2. Aktives Echtzeit-Objekttracking [...]
3. Objekterkennung durch aktive Inspektion [...]
4. Aktive Stereo-Vision in der Mensch-Maschine-Interaktion [...]
5. Mosaikbilder - ein Gedächtnis für visuelle Informationen [...]
6. Aktives Computersehen im Strassenverkehr - Schilderdetektion [...]
7. Das biologische Vorbild - Aktives Sehen und Aufmerksamkeit beim Menschen [...]
8. Datengetriebene visuelle Aufmerksamkeit in der Mensch-Maschine-Kommunikation [...]
9. Aufmerksamkeitsbasierte Gesten- und Gesichtserkennung in einer interaktiven Umgebung [...]

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1. Kalmanfilter
   - Theorie und Anwendung von Kalmanfiltern zum robusten Objekttracking -
   • Was sind die Grundideen des Objekttrackings?
   • Was ist ein Template und wie setzt man es im Tracking ein?
   • Was ist ein Kalmanfilter und wie funktioniert er?
   • Wie kann man einen Kalmanfilter beim Objekttracking einsetzen?

   Literatur:

   • Greg Welch und Gary Bishop, An Introduction to the Kalman Filter [WB02]
   • F. Dellaert und C. Thorpe, Robust car tracking using Kalman filtering and Bayesian templates [DT97]

   Weiterführende Links:

   • offizielle ''Navlab''-Homepage (http://www.ri.cmu.edu/labs/lab_28.html)
   • http://www-2.cs.cmu.edu/afs/cs/project/alv/www/navlab_home_page.html

   
   
   

2. Aktives Echtzeit-Objekttracking
   - aktive Konturen und eine aktive Kamerasteuerung zum robusten Tracken bewegter Objekte -
   • Was sind ''Aktive Konturen''?
   • Wie kann man mit aktiven Konturen Objekte in Bildern finden?
   • Inwiefern kann eine aktive Kamera Objekttracking vereinfachen?
   • Wie wird eine aktive Kamera im Tracking gesteuert?

   Literatur:

   • J. Denzler und H. Niemann, Combination of Simple Vision Modules for Robust Real-Time Motion Tracking [DN95]
   • J. Denzler, Aktives Sehen zur Echtzeitobjektverfolgung [Den97]

   
   
   

3. Objekterkennung durch aktive Inspektion
   - Ansichtenplanung anhand von probabilistischen Objektmodellen zur effizienten Objekterkennung -
   • Wozu braucht man eine aktive Kamera in der Objekterkennung?
   • Wie kann eine Kamera in diesem Anwendungskontext sinnvoll gesteuert werden?
   • Wie modelliert man Objekte geschickt in einem solchen System?

   Literatur:

   • H. Borotschnig and L. Paletta and M. Prantl and A. Pinz, Active object recognition in parametric eigenspace [BPPP98]
   • L. Paletta and A. Pinz, Active object recognition by view integration and reinforcement learning [PP00]

   
   
   

4. Aktive Stereo-Vision in der Mensch-Maschine-Interaktion
   - Grundlagen der Stereo-Vision und ihre Anwendung in der Realisierung eines ''Freihand-Laserpointers'' -

   Literatur:

   • Emanuele Trucco and Alessandro Verri, Introductory Techniques for 3-D Computer Vision - Stereopsis [TV98]
   • Y. Hung and Y.-S. Yang and Y.-S. Chen and I.-B. Hsieh and C.-S. Fuh, Free-Hand Pointer by Use of an Active Stereo Vision System [HYC⁺98]

   
   
   

5. Mosaikbilder - ein Gedächtnis für visuelle Informationen
   - Verfahren und Ansätze zur automatischen Berechnung von Mosaikbildern aus Bildfolgen aktiver Kameras -
   • Was ist ein Mosaikbild?
   • Welche Ansätze gibt es zur Berechnung von Mosaikbildern?
   • Was für Bewegungsmodelle finden dabei Anwendung?
   • Welche Probleme bringt die Registrierung von vielen Bildern mit sich und wie lassen sie sich lösen?

   Literatur:

   • S. Mann und R.W. Picard, Video Orbits of the Projective Group: A New Perspective on Image Mosaicing [MP96]

   Weiterführende Links:

   • Beispiel-Mosaiks (http://wearcam.org/orbits/index.html)

   
   
   

6. Aktive Verkehrszeichenerkennung
   - Aktives Computersehen zur Erkennung von Verkehrszeichen -

   Literatur:

   • Miura et al., An Active Vision System for Real-Time Traffic Sign Recognition []

   
   
   

7. Das biologische Vorbild - Aktives Sehen und Aufmerksamkeit beim Menschen
   - visuelle Wahrnehmung und Aufmerksamkeit aus Sicht der Wahrnehmungspsychologie -
   • Wie funktioniert das Sehsystem des Menschen?
   • Was ist visuelle Aufmerksamkeit?
   • Was für Arten visueller Aufmerksamkeit gibt es?
   • Welche Faktoren haben Einfluss auf die Aufmerksamkeit eines Menschen?
   • Wie wird das menschliche Sehen und visuelle Aufmerksamkeit erforscht?

   Literatur:

   • Laurent Itti, Visual Attention [Itt03]
   • Jeremy M. Wolfe, Visual Attention [Wol00]
   • Margaret W. Matlin und Hugh J. Foley, Sensation and Perception [MF92]

   
   
   

8. Datengetriebene visuelle Aufmerksamkeit in der Mensch-Maschine-Kommunikation
   - ''Gravis'' - ein System zur aktiven Szenenexploration und Handgestenerkennung -
   • Wie lässt sich visuelle Aufmerksamkeit in technischen Systemen nachbilden?
   • Was sind neuronale Netze und wie können sie bei der Nachbildung visueller Aufmerksamkeit eingesetzt werden?
   • Welche Merkmale finden bei der Simulation Anwendung?
   • Wie kann visuelle Aufmerksamkeit zu einer verbesserten Mensch-Maschine-Interaktion beitragen?

   Literatur:

   • Robert Rae, Gestikbasierte Mensch-Maschine-Kommunikation auf der Grundlage visueller Aufmerksamkeit und Adaptivität [Rae01]

   Weiterführende Links:

   • Die ''Gravis''-Architektur (http://www.techfak.uni-bielefeld.de/ags/ni/projects/gravis/)

   
   
   

9. Aufmerksamkeitsbasierte Gesten- und Gesichtserkennung in einer interaktiven Umgebung
   - aktive Gesten- und Gesichtserkennung mit Eigenraum-Ansätzen im MIT-System ''ALIVE'' -

   Literatur:

   • T. Darrell, B. Moghaddam und A. Pentland, Active Face Tracking and Pose Estimation in an Interactive Room [DMP96]
   • Trevor Darrell und Alex Pentland, Attention-driven expression and gesture analysis in an interactive environment [DP95]
   • T. Darrell, P. Maes, B. Blumberg und A. Pentland, A novel environment for situated vision and behavior [DMBP94]

   Weiterführende Links:

   • ''Alive''-Projekthomepage (http://alive.www.media.mit.edu/projects/alive/)
   • Kurz-Einführung in die Hauptkomponenten-Analyse zur Gesichtserkennung ('Eigenfaces')

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