Analyse durch Synthese

Einsatz und Untersuchung von Analyse durch Synthese Techniken im markerlosen Tracking

Im Bereich der Augmented Reality sollen visuelle Informationen lagerichtig in das Sichtfeld eines Betrachters eingeblendet werden. Dazu ist es notwendig, durch sogenanntes Tracking die Position und Orientierung (Pose) der bildgebenden Kamera im Raum möglichst exakt zu bestimmen.

Die im Tracking gängigen Methoden der Bildverarbeitung realisieren dies, indem korrespondierende Merkmale über eine Sequenz von Bildern verfolgt werden. Zur Extraktion dieser Merkmale werden in der Regel nur die Pixel der Kamerabilder betrachtet. Dabei auftretende Probleme betreffen die eindeutige Erkennbarkeit der Merkmale und fehlerhafte Korrespondenzen.

Einen interessanten Ansatz bilden die Strategien der Analyse durch Synthese. Von einem 3D Modell der Szene werden unter Einbeziehung der aktuellen Material- und Lichteigenschaften Referenzbilder zum Vergleich mit dem Kamerabild gerendert. Diese können auf einer initial geschätzten oder der letzten bekannten Pose basieren und werden durch Optimierung zur Bestimmung der neuen Pose herangezogen.

Im Rahmen dieses Projekts soll der Analyse durch Synthese Einsatz im markerlosen Tracking weiter untersucht und insbesondere die Merkmalsextraktion und Korrespondenzfindung durch Auswertung der während des Renderingprozesses bereits verfügbaren Informationen verbessert werden. Anhand von Modell- und Umgebungsdaten wie Topologie des Modells, Beleuchtungssituation oder perspektivischer Darstellung sollen Merkmale vorhergesagt werden, die aufgrund ihres robusten Auftretens, der Eindeutigkeit und des Informationsgehalts gut für das Tracking geeignet sind und mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit in synthetischem und realem Bild gefunden werden können.

 

Dieses Projekt der Arbeitsgruppe Computergrafik wird von der DFG unter dem Kennzeichen MU 2783/3-1 gefördert.

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