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Masterarbeit, Diplomarbeit:

Langzeitmosaikerstellung durch automatische Radialentzerrung

Im Rahmen des Projekts Region of Interest based Coding

Beschreibung

Eine Möglichkeit der Visualisierung von Luftbildvideos ist die Darstellung in einem Panoramabild. Zur Erzeugung eines solchen Übersichtsbildes, werden die Einzelbilder einer Videosequenz typischerweise registriert und zusammengestitcht (Abb. 1).

Mosaiking-Prinzip
Abbildung 1: Erstellung eines Panoramabildes aus Luftbildvideos (Mosaiking)


Unter der Annahme einer planaren Landschaft kann mittels automatisch im Bild detektierter Featurepunkte eine Homographie geschätzt werden.

Wenn allerdings linsenbedingte Verzerrungen wie die Radialverzerrung im Bild vorhanden sind, ist das Mapping der Featurepunkte von ihrer Lage im Bild abhängig, wodurch die resultierende Homographie ungenau wird und Verzerrungen im Panoramabild entstehen (Abb. 2). Dadurch ist die Panoramabilderstellung typischerweise auf wenige hundert Bilder beschränkt.
Fehlgeschlagenes Mosaiking
Verbessertes Verfahren
Abbildung 2: oben: fehlgeschlagenes Mosaiking; rechts: verbessertes Verfahren


In der Veröffentlichung In-loop Radial Distortion Compensation for Long-term Mosaicking of Aerial Videos (pdf, link BibTeX) wurde ein Verfahren zur gemeinsamen Schätzung mehrerer Homographien mit einer unbekannten, jedoch konstanten Radialverzerrung vorgestellt. Zur Reduktion der Rechenkomplexität wurde zudem ein schneller Näherungsalgorithmus präsentiert, welcher basierend auf geometrischen Verzerrungen die Projektion der gemeinsam geschätzten Homographien regularisiert. Mit diesem Algorithmus wurden bereits Panoramabilder aus mehr als 1500 Bildern vollautomatisch erstellt (Abb. 3).
Luftbildpanorama
Abbildung 3: Vollautomatisch erstelltes Panoramabild aus mehr als 1500 Frames


Aufbauend auf den Vorarbeiten sollen weitere Regularisierungsansätze untersucht werden. Ein Software steht bereits zur Verfügung und soll als Grundlage der Arbeit verwendet werden.

Voraussetzungen

Kenntnisse in C/C++ sind notwendig, da bereits vorhandene Software in diesen Programmiersprachen vorliegt.

Betreut wird die Arbeit von Hanno Ackermann und Holger Meuel.

Implementierung als Hiwitätigkeit nach Absprache ggf. möglich. Bei Interesse bitte gerne melden.

Ansprechpartner: Holger Meuel