Dreidimensionales Computersehen Gewinnung und Analyse von Tiefenbildern

Dieses Buch bietet eine systematische Einführung in dieses neue Arbeitsfeld der automatischen Bildanalyse. Es behandelt sämtliche wichtigen Teilaspekte, beginnend mit der Gewinnung von Tiefenbildern durch passive und aktive Verfahren über die Extraktion charakteristischer Flächenmerkmale und die Segmentierung bis hin zur modellbasierten Objekterkennung. Daneben werden konkrete Anwendungen der Tiefenbildanalyse vorgestellt. Die Didaktik des Buches erlaubt es Forschern und Praktikern, sich selbständig in dieses Gebiet einzuarbeiten. Das teilweise schwer zugängliche Material wurde in einheitlicher Notation und verständlicher Form aufbereitet. Die beschriebenen Verfahren können damit leicht auf dem Computer implementiert werden. Die Literaturhinweise geben einen vollständigen Überblick über die aktuelle Forschung.

1 Einleitung.- 1.1 Bildanalyse.- 1.2 Gewinnung und Analyse von Tiefenbildern.- 1.3 Aufbau des Buches.- 1.4 Allgemeine Literaturhinweise.- 2 Stereoverfahren zur Tiefenbestimmung.- 2.1 Prinzipielles Vorgehen beim Stereosehen.- 2.2 Stereogeometrie.- 2.3 Zuordnungsmerkmale.- 2.4 Zuordnungseinschränkungen für die Korrespondenzanalyse.- 2.5 Zuordnungsverfahren.- 2.6 Sonstige Stereoverfahren.- 2.7 Literaturhinweise.- 3 Auswertung monokularer Tiefenhinweise.- 3.1 Form aus Schattierung.- 3.2 Form aus Textur.- 3.3 Literaturhinweise.- 4 Aktive Tiefengewinnung.- 4.1 Laufzeitverfahren.- 4.2 Triangulationsverfahren.- 4.3 Form aus strukturiertem Licht.- 4.4 Literaturhinweise.- 5 Vorverarbeitung.- 5.1 Glättung.- 5.2 Störungsabschätzung und Schwell Wertbestimmung.- 6 Bestimmung charakteristischer Flächenmerkmale.- 6.1 Grundlagen der Differentialgeometrie.- 6.2 Numerische Berechnung der Flächenmerkmale.- 6.3 Analytische Berechnung der Flächenmerkmale.- 6.4 Robuste Flächenapproximation.- 6.5 Literaturhinweise.- 7 Segmentierung.- 7.1 Kantenbasierte Segmentierung.- 7.2 Regionenbasierte Segmentierung: Algorithmische Paradigmen.- 7.3 Segmentierung in planare Flächen.- 7.4 Segmentierung in gekrümmte Flächen.- 7.5 Detektion von Rotationsflächen.- 7.6 Flächenklassifikation.- 7.7 Vergleich von Segmentierungsmethoden.- 7.8 Symbolische Szenenbeschreibung.- 7.9 Literaturhinweise.- 8 Objekterkennung.- 8.1 Aufteilung der Szene.- 8.2 Lokale Zuordnung: Konsistenzbedingungen.- 8.3 Globale Zuordnung: Korrespondenzanalyse.- 8.4 Globale Zuordnung: Verifikation.- 8.5 Transformationsbestimmung.- 8.6 Indexierung.- 8.7 Modellgenerierung.- 8.8 Literaturhinweise.- 9 Anwendungen.- 9.1 Formprüfung.- 9.2 Sortieren von Objekten.- 9.3 Navigation autonomer Fahrzeuge.- 9.4 Analyse von Gesichtsbildern.-9.5 Literaturhinweise.- A Mathematische Morphologie.- B Tiefenbildsammlungen.