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Modellbasierte Posebestimmung aus 2-D/3-D SIFT-Korrespondenzen

  • Die Ermittlung der Position und Orientierung einer Kamera aus Punktkorrespondenzen zwischen 3D-Positionen und deren Bildpositionen ist im Rechnersehen unter dem Begriff Poseschätzung bekannt. Viele moderne Anwendungen profitieren von dem Wissen über die Lage einer Kamera im Raum zum Zeitpunkt der Bildentstehung. Für eine robuste Schätzung der Pose wird in dieser Arbeit zunächst anhand eines Stereoalgorithmus aus einer Bildserie ein Modell in Form einer Menge von SIFT-Merkmalen erstellt. Bei der Modellerstellung kommt eine handelsübliche monokulare Kamera zum Einsatz, die frei Hand geführt werden kann. Es ist dafür kein Wissen über die Position der Kamera während der Modellerstellung nötig. In einem zweiten Schritt wird die Pose einer Kamera bestimmt, deren Bild teilweise Inhalte des zuvor erstellten Modells aufweist. Die Zuordnungen der im Bild gefundenen SIFT-Merkmale zu den Modellmerkmalen mit bekannter 3D-Position bilden die Basis der linearen Optimierungsverfahren, die zur Lösung des Poseproblems angewandt werden. Das System beruht dabei auf einer zuvor kalibrierten Kamera und der manuellen Selektion geeigneter SIFT-Merkmale zur Initialisierung der Epipolargeometrie während des Modellaufbaus.
  • The determination of a cameras position and orientation from point correspondences between 3d-positions and their image positions in computervision is known as pose estimation. Many modern applications benefit from the knowledge about the cameras absolute orientation in the reference frame at the time of image formation. To this extend a model is built from a sequence of images using structurefrom- motion techniques and SIFT features. The model is built from a single offthe- shelf monocular camera which can be moved freehand. No a priori knowledge of the cameras position is needed while model construction. In a second step the pose of a camera wich shows partial content of the constructed model is computed. Mapping these model features and the features of the new image leads to the 3d- 2d-correspondences which are the basis of linear optimization methods for solving the camera pose. The system relies on a precalibrated camera and a manual selection of adequate SIFT features for initial epipolar geometry estimation while model construction.

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Metadaten
Author:Matthias Ebert
URN:urn:nbn:de:kola-3927
Referee:Peter Decker, Dietrich Paulus
Advisor:Peter Decker
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Date of completion:2010/01/27
Date of publication:2010/01/27
Publishing institution:Universität Koblenz-Landau, Campus Koblenz, Universitätsbibliothek
Granting institution:Universität Koblenz-Landau, Campus Koblenz, Fachbereich 4
Release Date:2010/01/27
Tag:Posebestimmung; Poseschätzung; SIFT-Merkmale
Number of pages:85
Institutes:Fachbereich 4 / Institut für Computervisualistik
Dewey Decimal Classification:0 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke / 00 Informatik, Wissen, Systeme / 004 Datenverarbeitung; Informatik
Licence (German):License LogoEs gilt das deutsche Urheberrecht: § 53 UrhG