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In this work, we propose a novel data-driven approach to recover missing or corrupted motion capture data, either in the form of 3D skeleton joints or 3D marker trajectories. We construct a knowledge-base that contains prior existing knowledge, which helps us to make it possible to infer missing or corrupted information of the motion capture data. We then build a kd-tree in parallel fashion on the GPU for fast search and retrieval of this already available knowledge in the form of nearest neighbors from the knowledge-base efficiently. We exploit the concept of histograms to organize the data and use an off-the-shelf radix sort algorithm to sort the keys within a single processor of GPU. We query the motion missing joints or markers, and as a result, we fetch a fixed number of nearest neighbors for the given input query motion. We employ an objective function with multiple error terms that substantially recover 3D joints or marker trajectories in parallel on the GPU. We perform comprehensive experiments to evaluate our approach quantitatively and qualitatively on publicly available motion capture datasets, namely CMU and HDM05. From the results, it is observed that the recovery of boxing, jumptwist, run, martial arts, salsa, and acrobatic motion sequences works best, while the recovery of motion sequences of kicking and jumping results in slightly larger errors. However, on average, our approach executes outstanding results. Generally, our approach outperforms all the competing state-of-the-art methods in the most test cases with different action sequences and executes reliable results with minimal errors and without any user interaction.
Die Blockchain ist nicht nur im Bereich der Finanzwelt angekommen, auch andere Branchen versuchen sich an ihrer Anwendung. In diesem Artikel werden Konzepte und Modelle von Blockchain-Anwendungen außerhalb des Finanzbereichs vorgestellt, indem die zugehörigen Veröffentlichungen referiert und diskutiert werden. Die Anwendungsbereiche variieren aktuell über den Schutz persönlicher Daten bis zur Sicherung und Überwachung von Nahrungsmittelproduktionsketten.
In dieser Arbeit wird beschrieben wie verschiedene Messwerte in Prüfkörperaufnahmen nach PAS 1054 unter zu Hilfenahme von ImageJ bestimmt werden. Desweiteren wird über tabellarische und graphische Darstellung der ermittelten Daten und deren Export in für andere Programme lesbare Formate geschrieben. Im weiteren werden auf Methoden zur Glättung der Messwerte beschrieben. Die Umsetzung der Methoden in das bestehende Software Framework Optimage und dessen Aufbau wird zum besseren Verständnis erläutert. Die gesamte Umsetzung erfolgte in der objektorientierten Programmiersprache Java.
Ziel dieser Arbeit ist die Automatisierung von Prüfverfahren, welche in der PAS 1054 definiert sind und in der digitalen Mammographie ihre Anwendung finden. Dazu standen Aufnahmen eines Prototypen des in der PAS beschriebenen Prüfkörpers zur Verfügung, die mit dem Sectra MDM angefertigt wurden. Anhand dessen konnte mit der Programmiersprache Java und unter Verwendung der Software ImageJ ein Programm geschrieben werden, welches die automatische Analyse der Bilddaten ermöglicht. Eine übersichtliche Benutzeroberfläche und die Ausgabe von Ergebnissen, die auf das Wesentliche reduziert sind, gewährleisten eine zeitsparende und effektive Handhabung.
Die detektive Quantenausbeute (DQE) erlaubt eine umfassende Charakterisierung bildgebender Systeme, da sie sowohl etwas über das Auflösungsvermögen, als auch über die Rauscheigenschaften des Systems aussagt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die DQE zweier digitaler Mammographie-Einrichtungen bestimmt, wobei für vergleichbare Dosisniveaus folgende Ergebnisse erzielt wurden: Für eine Ortsfrequenz von einem Lp/mm beträgt die DQE des indirekten Systems ca. 42% und die des direkten Systems auf Basis von amorphem Selen ca. 62%.
Die Hough-Transformation liefert die Parameter von in einem Bild vorkommenden Geraden. Durch die Kameraverzerrung werden die in der realen Welt vorkommenden Geraden jedoch nicht mehr auf Geraden abgebildet. Dies führt dazu, dass im Hough-Raum die entsprechenden Geradenpunkte nicht mehr auf den gleichen Punkt abgebildet werden. Durch Variation der Verzerrungsparameter mit Hilfe eines bereits vorliegenden Optimierungsprogrammes ist eine Korrektur zu ermitteln. Dabei sollen drei unterschiedliche Ansätze miteinander verglichen werden. Bildmaterial sollte Aufnahmen von Testobjekten und Gebäuden sein.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit einer Bildqualitätsanalyse der Stellen, an denen Qualitätsentscheidungen getroffen werden sowie der anschließenden Analyse dieser Bildstellen. Zunächst werden sechs verschiedene Fotografien mit den Optimierungsparametern Helligkeit, Schärfe, Kontrast und Neutralität bearbeitet. Um die oben genannten Bildstellen zu finden, werden diese durch 20 Probanden mit Hilfe eines Eye-Tracking Systems ermittelt. Die daraus gewonnenen Bildstellen werden dann im Frequenz- und Farbbereich durch Plug-Ins im Programm „ImageJ“ untersucht.
Diese Arbeit untersucht die zeitliche Interpolation von Videosignalen. Durch die
Einführung des Ultra High Definition Television Standard wird eine höhere Bildwiederholrate benötigz um
Judder-Artefakte zu vermeiden. In diesem Zusammenhang kommt der zeitlichen Interpolation von nicht nativem UHD Material eine besondere Bedeutung zu. Neben der räumlichen Interpolation ist diese essenziell. In dieser Arbeit wird eine Übersicht über die Anforderungen an UHD Video gegeben. Bewegungskompensierende
Verfahren für das Deinterlacing und Upscaling in Verbindung mit einer Phasenkorrelation werden behandelt. Ein MATLAB-Programm wird entwickelt mit dem ein Upscaling und Deinterlacing von HD Material durchgeführt werden kann.
Motion capturing plays an important role in computer animation and combines many different fields of research in media engineering, such as camera calibration, marker detection via image processing and 3D reconstruction. Most professional motion capture systems are distributed proprietarily by a handful of companies and do not grant much insight into detailed workflows. The motivation for the project this thesis is based on was to autonomously develop a simpler, yet similar system, which would capture static poses of a puppet. This thesis points out the designing steps of this system and illustrates how many of the aforementioned aspects of motion capturing are answered using the example of the stop-motion capture system, thus building a basis for the comprehension of more complex systems.
In dieser Arbeit wird ein Detektionsverfahren vorgestellt, das einfarbige, kreisförmige Objekte in einem digitalen Bild erkennt. Die Methode umfasst eine Farbsegmentierung, eine Berechnung des Distanzmaßes und eine Überprüfung der Form. Der Algorithmus ist in der Programmiersprache Java als Plugin für die Bildverarbeitungssoftware ImageJ geschrieben.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde ein Java-Programm zur automatisierten Detektion von Strukturelementen in Volumendatensätzen entwickelt und anhand eines neu entwickelten Prüfkörpers der lokale geometrische Fehler eines bildgebenden Systems ermittelt. Mit geeigneten Algorithmen werden, für eine treffsichere Detektion, das Rauschen reduziert, die Stützstellen detektiert und die 7-Parameter der Helmert-Transformation bestimmt.
In der Verkehrsphotographie werden Aufnahmen von Verkehrsteilnehmern gemacht, um Ordnungswidrigkeiten, wie zu schnelles Fahren oder Überqueren einer Ampel bei Rotlicht, Fahrzeugen und Personen zuordnen zu können. Das Problem bei diesen Aufnahmen liegt in der hohen Dynamik, die vor allem durch Reflexionen im Nummernschildbereich entstehen. Zur zeit wird dieses Problem dadurch gelöst, indem man aus der Originalaufnahme zwei Bilder macht. Eins für den dunklen Bereich, in dem der Fahrer zu erkennen ist und ein Bild für den hellen Bereich, in dem das Nummernschild erscheint. Ziel dieser Arbeit ist es, die Dynamik so weit zu komprimieren, dass die wesentlichen Elemente, wie das Gesicht, das Kennzeichen und die Skriptzeile, die alle Informationen über die Aufnahme enthält, in einem Bild zu erkennen sind, anstatt wie oben beschrieben in zwei Bildern. Dadurch kann der Speicheraufwand für die Bilder um die Hälfte reduziert werden. Im Speziellen muss darauf geachtet werden, dass störende Artefakte, die bei den gewählten Methoden entstehen können, vermieden werden. Dies sind besonders Überschwinger an scharfen Kanten, die z.B. an den Buchstaben des Kennzeichens entstehen und niedrige lokale Kontraste im Bereich des Fahrers. Zusätzlich wird auf das Problem des Rauschens eingegangen. Durch dessen Reduktion kann der subjektive Eindruck des Bildes stark verbessert werden. In dieser Arbeit werden nur Schwarz/Weiß Bilder behandelt, weil es das Standardaufnahmeverfahren bei der Verkehrsüberwachung innerhalb der Bundesrepublik Deutschland ist. In anderen Ländern werden zwar auch Farbbilder aufgenommen, dessen Behandlung aber nicht Bestandteil dieser Arbeit sein soll.
High-quality rendering of spatial sound fields in real-time is becoming increasingly important with the steadily growing interest in virtual and augmented reality technologies. Typically, a spherical microphone array (SMA) is used to capture a spatial sound field. The captured sound field can be reproduced over headphones in real-time using binaural rendering, virtually placing a single listener in the sound field. Common methods for binaural rendering first spatially encode the sound field by transforming it to the spherical harmonics domain and then decode the sound field binaurally by combining it with head-related transfer functions (HRTFs). However, these rendering methods are computationally demanding, especially for high-order SMAs, and require implementing quite sophisticated real-time signal processing. This paper presents a computationally more efficient method for real-time binaural rendering of SMA signals by linear filtering. The proposed method allows representing any common rendering chain as a set of precomputed finite impulse response filters, which are then applied to the SMA signals in real-time using fast convolution to produce the binaural signals. Results of the technical evaluation show that the presented approach is equivalent to conventional rendering methods while being computationally less demanding and easier to implement using any real-time convolution system. However, the lower computational complexity goes along with lower flexibility. On the one hand, encoding and decoding are no longer decoupled, and on the other hand, sound field transformations in the SH domain can no longer be performed. Consequently, in the proposed method, a filter set must be precomputed and stored for each possible head orientation of the listener, leading to higher memory requirements than the conventional methods. As such, the approach is particularly well suited for efficient real-time binaural rendering of SMA signals in a fixed setup where usually a limited range of head orientations is sufficient, such as live concert streaming or VR teleconferencing.
In dieser Bachelorarbeit wird ein Verfahren zur HDR-Bilderstellung vorgestellt und mit anderen Verfahren verglichen, das eine beliebige Belichtungsreihe verarbeitet und auf der Erstellung von Histogrammen der Helligkeitsverhältnisse zwischen den Aufnahmen basiert. Der Algorithmus wurde in Java als Plugin für die Bildverarbeitungssoftware ImageJ implementiert.
Das permanente Angebot und die Nachfrage an Informationen und Daten jeglicher Art wachsen zunehmend. Das Ergebnis einer meist verschachtelten Suche nach bestimmten Zahlen ist jedoch oftmals eine unübersichtliche, tabellarische Aufstellung derer. Zudem ist dagegen die Aufnahme grafischer Informationen erheblich höher und effektiver. Als Ergebnis der Diplomarbeit soll im ersten, theoretisch-wissenschaftlichen Teil eine technische Konzeption für ein intelligentes Visualisierungs-System erarbeitet werden. Im zweiten, praktischen Teil soll anhand der untersuchten Methoden und des entwickelten Konzepts eine Anwendung kreiert werden, welche ausgewählte Methoden zur interaktiven Visualisierung statistischer Daten nutzt.
Entwicklung einer Software zur Erstellung menschlicher Temperaturprofile mittels IR-Videoaufnahmen
(2011)
In dieser Arbeit wird eine Software zur Analyse von thermografischen Videosequenzen vorgestellt. Mit Hilfe einer speziellen Wärmebildkamera, die in der Lage ist, thermografische Videosequenzen aufzunehmen, kann die zeitliche Auflösung der Hauttemperatur–Messung erhöht werden. Das Programm soll im Rahmen von Untersuchungen zu thermoregulatorischen Prozessen am Menschen diese Sequenzen auswerten und Temperaturprofile des menschlichen Körpers erstellen. Der Benutzer kann dazu Körperregionen gezielt auswählen und verfolgen lassen. Ergebnis ist eine Exceltabelle mit Temperaturwerten für jede definierte Zone pro Zeiteinheit. Diese kann durch den Import von Messtabellen externer Messgeräte ergänzt werden, so dass die Untersuchungsergebnisse aller Messgrößen synchronisiert in einer Datei zur Verfügung stehen.
Diese Bachelorarbeit erläutert das Vorgehen bei der Erstellung einer Applikation für mobile Endgeräte, die einen dialogorientierten 3D-Charakter darstellt, der auf die Eingaben des Benutzers reagiert. Erläutert wird hierbei auch die historische Entwicklung der Mensch-Maschinen-Kommunikation. Darauf folgt ein Überblick über die, im Bereich der mobilen Endgeräte verfügbare, Hard- und Software sowie deren Architektur. Weitere Teile befassen sich mit den in der Applikation genutzten, selbst erstellten Methoden zur Textanalyse und Antwortgenerierung, sowie der Kombination aller Komponenten zu einem Endprodukt.
In dieser Arbeit wird die Entwicklung eines Kalibrierphantoms beschrieben, das die optischen Eigenschaften des Rattenhirns widerspiegelt und die Kalibration einer hochempfindlichen CCD-Kamera ermöglicht. Als Lichtquelle diente eine LED, deren Intensität mit Hilfe einer Referenzspannungsquelle und eines Temperatur-Kontrollsystems mit einer Genauigkeit von 2 ‰ eingestellt werden konnte.