Computer Vision an der Hochschule Karlsruhe | Karteikarten & Zusammenfassungen

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TESTE DEIN WISSEN

Wieviele Kanäle werden typischer Weise für die Darstellung eines Farbbildes

herangezogen und in welchem Farbmodell werden Farbbilder in der Regel (also z.B. bei bmp, jpeg, etc.) abgespeichert?

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Farbbilder werden i.d.R. mit drei Kanälen dargestellt und die meisten Datenformate speichern als RGB.

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Welcher Farbraum bietet sich an, wenn eine (binäre) Segmentierung durchgeführt werden

soll, bei der farbige Objekte den Vordergrund bilden und eine graue Fläche den Hintergrund?

Welchen Kanal verwenden Sie für die Binarisierung?

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HSI, Binarisierung auf dem  Sättigungskanal S.

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Bilddatenformate lassen sich durch eine ganze Reihe von Eigenschaften charakterisieren.

Welche Eigenschaft ist die wichtigste für die Bildauswertung? Welches Datenformat (für

Einzelbilder) besitzt diese  Eigenschaft?

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Die wichtigste Eigenschaft ist die Verlustfreiheit. png beispielsweise komprimiert verlustfrei.

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Nun sei ein Bild I gegeben und eine Transformation t, die auf das Bild angewandt werden

soll. Das Ergebnis der Anwendung sei mit I'1 bezeichnet, also t : I -> I'. Beschreiben Sie, wie

die Berechnung von Bild I' im Einzelnen erfolgt, welche Bedingung t für die Durchführbarkeit

erfüllen muss und warum ggf. Interpolationsverfahren benötigt werden.

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Die Transformation t muss invertierbar sein, also t^-1 zur Verfügung  stehen. Dann wird für jede

Pixelposition (x'; y') von Bild I' die Pixelposition (x; y) = t^-1(x'; y') berechnet und der

Grauwert vom Originalbild I an der Stelle (x; y) ermittelt. Da nicht vorausgesetzt werden kann,

dass die Pixelposition (x; y) ganzzahlig ist, muss ggf. ein Grauwert aus benachbarten

Pixelpositionen ermittelt werden. Hierfür kann ein Interpolationsverfahren eingesetzt werden.

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Welche Alternative kennen Sie zur bilinearen Interpolation?

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Die Nachste-Nachbar-Methode wäre eine Alternative: Bildung des gewichteten Mittelwert.

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Bevor eine Kamera als geometrisches Messinstrument eingesetzt werden kann, sollte sie

kalibirert werden. Was versteht man in diesem Zusammenhang unter extrinischen, was unter

intrinsischen Parametern?

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Die extrinsischen Parameter beschreiben die Lage und Orientierung vom

Kamerakoordinatensystem zum Kalibrierk¨ orperkoordinatensystem. Die intrinischen

beschreiben die Projektionseigenschaften der Kamera von 3D auf 2D.

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Eine Kamera soll verwendet werden, um die Position anrollender Flugzeuge auf dem

Rollfeld zu bestimmen. Für die Kalibierung wird ein Schachbrettmuster in Gr¨oße eines

A4-Blattes bildfüllend und leicht schräg vor die Kamera gehalten und ein Bild eingezogen.

Warum ist dieses Bild ungeeignet, um als Kalibieraufnahme verwendet zu werden?

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Die Kalibriermarken sind nicht im gleichen Entfernungsbereich, in dem mit der Kamera

gemessen werden soll.

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Für die Verfolgung der Flugzeuge beim Anrollen soll ein schablonenbasiertes Verfahren

verwendet werden. Beschreiben Sie in Stichworten, wie die Positionsbestimmung im

Bildbereich (2D!) realisiert werden kann.

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Vom anrollenden Flugzeug sollte eine (oder ggf. mehrere) Beispielbildschablone zur

Verfügung stehen. Diese Schablone wird so auf dem Bild positioniert, dass das anrollende

Flugzeug im Lauf den Andockvorgangs an der Position der Schablone abgebildet wird. Dies

lässt sich daran feststellen, dass dann z.B. der Korrelationskoeffizient von Schablone zu Bild

vergleichsweise hoch ist. Wenn dies der Fall ist, wird in den folgenden Bildern auch an

benachbarten Positionen der Schablone der Korrelationskoeffizient berechnet und die

Schablone dort positioniert, wo der Koeffizient am höchsten ist. Auf diese Weise kann das

Flugzeug im Bildbereich lokalisiert und verfolgt werden.

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Sie halten Ihre Kamera in Richtung einer Lichtquelle, wodurch auf dem Bild ein weißer,

senkrechter Lichtstreifen entsteht. Wie heißt dieses Artefakt und welche Sensortechnologie ist

in Ihrer Kamera verbaut?

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Smear wird erzeugt von CCD.

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Sie suchen einen bildgebenden Sensor für eine Kamera, mit dem aus der

Fahrzeugumgebung die Lichtbedingungen ermittelt werden können. Welche

Sensortechnologie setzen Sie ein und warum?

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CMOS besitzt die höhere Dynamik und ist damit im Outdoorbereich, insb. in dunklen Szenen

(nachts) mit hellen Bildanteilen (Lichtquellen) besser geeignet.

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Ihr Bildsensor liefert ein ”fixed pattern noise“. Welche Sensortechnologie ist verbaut?

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CMOS

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Was liefert die Bildverarbeitung für die Situationsbeschreibung?

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Modellwelt

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Q:

Wieviele Kanäle werden typischer Weise für die Darstellung eines Farbbildes

herangezogen und in welchem Farbmodell werden Farbbilder in der Regel (also z.B. bei bmp, jpeg, etc.) abgespeichert?

A:

Farbbilder werden i.d.R. mit drei Kanälen dargestellt und die meisten Datenformate speichern als RGB.

Q:

Welcher Farbraum bietet sich an, wenn eine (binäre) Segmentierung durchgeführt werden

soll, bei der farbige Objekte den Vordergrund bilden und eine graue Fläche den Hintergrund?

Welchen Kanal verwenden Sie für die Binarisierung?

A:

HSI, Binarisierung auf dem  Sättigungskanal S.

Q:

Bilddatenformate lassen sich durch eine ganze Reihe von Eigenschaften charakterisieren.

Welche Eigenschaft ist die wichtigste für die Bildauswertung? Welches Datenformat (für

Einzelbilder) besitzt diese  Eigenschaft?

A:

Die wichtigste Eigenschaft ist die Verlustfreiheit. png beispielsweise komprimiert verlustfrei.

Q:

Nun sei ein Bild I gegeben und eine Transformation t, die auf das Bild angewandt werden

soll. Das Ergebnis der Anwendung sei mit I'1 bezeichnet, also t : I -> I'. Beschreiben Sie, wie

die Berechnung von Bild I' im Einzelnen erfolgt, welche Bedingung t für die Durchführbarkeit

erfüllen muss und warum ggf. Interpolationsverfahren benötigt werden.

A:

Die Transformation t muss invertierbar sein, also t^-1 zur Verfügung  stehen. Dann wird für jede

Pixelposition (x'; y') von Bild I' die Pixelposition (x; y) = t^-1(x'; y') berechnet und der

Grauwert vom Originalbild I an der Stelle (x; y) ermittelt. Da nicht vorausgesetzt werden kann,

dass die Pixelposition (x; y) ganzzahlig ist, muss ggf. ein Grauwert aus benachbarten

Pixelpositionen ermittelt werden. Hierfür kann ein Interpolationsverfahren eingesetzt werden.

Q:

Welche Alternative kennen Sie zur bilinearen Interpolation?

A:

Die Nachste-Nachbar-Methode wäre eine Alternative: Bildung des gewichteten Mittelwert.

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Q:

Bevor eine Kamera als geometrisches Messinstrument eingesetzt werden kann, sollte sie

kalibirert werden. Was versteht man in diesem Zusammenhang unter extrinischen, was unter

intrinsischen Parametern?

A:

Die extrinsischen Parameter beschreiben die Lage und Orientierung vom

Kamerakoordinatensystem zum Kalibrierk¨ orperkoordinatensystem. Die intrinischen

beschreiben die Projektionseigenschaften der Kamera von 3D auf 2D.

Q:

Eine Kamera soll verwendet werden, um die Position anrollender Flugzeuge auf dem

Rollfeld zu bestimmen. Für die Kalibierung wird ein Schachbrettmuster in Gr¨oße eines

A4-Blattes bildfüllend und leicht schräg vor die Kamera gehalten und ein Bild eingezogen.

Warum ist dieses Bild ungeeignet, um als Kalibieraufnahme verwendet zu werden?

A:

Die Kalibriermarken sind nicht im gleichen Entfernungsbereich, in dem mit der Kamera

gemessen werden soll.

Q:

Für die Verfolgung der Flugzeuge beim Anrollen soll ein schablonenbasiertes Verfahren

verwendet werden. Beschreiben Sie in Stichworten, wie die Positionsbestimmung im

Bildbereich (2D!) realisiert werden kann.

A:

Vom anrollenden Flugzeug sollte eine (oder ggf. mehrere) Beispielbildschablone zur

Verfügung stehen. Diese Schablone wird so auf dem Bild positioniert, dass das anrollende

Flugzeug im Lauf den Andockvorgangs an der Position der Schablone abgebildet wird. Dies

lässt sich daran feststellen, dass dann z.B. der Korrelationskoeffizient von Schablone zu Bild

vergleichsweise hoch ist. Wenn dies der Fall ist, wird in den folgenden Bildern auch an

benachbarten Positionen der Schablone der Korrelationskoeffizient berechnet und die

Schablone dort positioniert, wo der Koeffizient am höchsten ist. Auf diese Weise kann das

Flugzeug im Bildbereich lokalisiert und verfolgt werden.

Q:

Sie halten Ihre Kamera in Richtung einer Lichtquelle, wodurch auf dem Bild ein weißer,

senkrechter Lichtstreifen entsteht. Wie heißt dieses Artefakt und welche Sensortechnologie ist

in Ihrer Kamera verbaut?

A:

Smear wird erzeugt von CCD.

Q:

Sie suchen einen bildgebenden Sensor für eine Kamera, mit dem aus der

Fahrzeugumgebung die Lichtbedingungen ermittelt werden können. Welche

Sensortechnologie setzen Sie ein und warum?

A:

CMOS besitzt die höhere Dynamik und ist damit im Outdoorbereich, insb. in dunklen Szenen

(nachts) mit hellen Bildanteilen (Lichtquellen) besser geeignet.

Q:

Ihr Bildsensor liefert ein ”fixed pattern noise“. Welche Sensortechnologie ist verbaut?

A:

CMOS

Q:

Was liefert die Bildverarbeitung für die Situationsbeschreibung?

A:

Modellwelt

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