Hrg. Martin Degelsegger,
"Erkennung und Markierung von Geländemerkmalen in Kamerabildern"
, 9-2012
Original Titel:
Erkennung und Markierung von Geländemerkmalen in Kamerabildern
Sprache des Titels:
Deutsch
Original Kurzfassung:
Bereits seit einigen Jahren erfreuen sich sogenannte Geoinformationsdienste steigender Beliebtheit. Möglich wurde dies unter anderem durch die breite Verfügbarkeit leistungsfähiger Computertechnik und schneller Internetverbindungen. Parallel zur Weiterentwicklung der Softwaretechnik ermöglichte ein enormer Preisverfall bei GPS-Empfängern völlig neue Anwendungen in Form von günstigen Navigationsgeräten bis hin zu aktuellen Smartphones.
Speziell im Hinblick auf die Verknüpfung von aktuellen Standortinformationen mit anderen Daten ist die sogenannte Augmented Reality ein wichtiges Schlagwort. Man versteht darunter die Einblendung von virtuellen Objekten in Kamerabilder in einer Weise, dass diese sich in die aufgenommene reale Umgebung möglichst nahtlos einfügen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Technik zur Markierung von Geländemerkmalen in Kamerabildern entwickelt, die anhand von Messsignalen verschiedener Sensoren und durch zusätzliche Verwendung von Bildverarbeitungsalgorithmen den Bezug zwischen Bildinhalt und virtuellen Daten herstellt. Im Speziellen verfolgt die Arbeit das Ziel, in Aufnahmen von gebirgigem Gelände für Touristen, Wanderer und Bergsteiger relevante Punkte wie Berggipfel und Schutzhütten zu markieren und zu benennen.
Dazu wird basierend auf den Sensordaten eines Magnetfeld- und eines Beschleunigungssensors die Ausrichtung der Kamera im Raum bestimmt, woraus unter Zuhilfenahme der mittels GPS-Empfänger ermittelten Kameraposition ein virtuelles Abbild des betrachteten Geländes aus einem sogenannten digitalen Geländemodell berechnet werden kann. Da nun aber die so ermittelte Kameraausrichtung für eine korrekte Positionierung der virtuellen Elemente im Kamerabild zu ungenau wäre, wird die gemessene Ausrichtung mittels Bildverarbeitung korrigiert. Um dies zu bewerkstelligen wird die Horizontlinie als markantes Objekt im Kamerabild gesucht und mit dem virtuellen Pendant korreliert.
Sprache der Kurzfassung:
Deutsch
Englischer Titel:
Detection and tagging of terrain features in camera images
Englische Kurzfassung:
For several years, so-called geo information services enjoy increasing popularity. To some extent this was made possible by the wide availability of powerful computing technology and broadband internet connections. In parallel to the advancements in software technology, a tremendous fall in the price of GPS receivers allowed for all new applications, ranging from navigation devices to modern smartphones providing access to location aware services.
Particularly regarding the linking of current location information with other data, augmented reality is an important catch phrase. It describes the superimposition of virtual objects on camera images in such a way that those objects seamlessly integrate with the image of the real environment.
In the course of this thesis a technique for tagging terrain features in camera images has been developed. It achieves the referencing of the virtual data to the image contents by combining signals from several sensors and the results of image processing. In particular, the main objective this work pursues is to mark and to designate points in images of mountainous areas that are relevant to tourists, hikers, and mountaineers.
For this purpose the alignment of the camera in space is computed from data acquired by a magnetic field sensor and an acceleration sensor. The camera attitude, in conjunction with the position determined by a GPS receiver, allows for the computation of a virtual image of the observed terrain based on a digital elevation model. As this alignment measurement is not accurate enough for the correct positioning of virtual elements in the camera image, it gets adjusted by means of image processing. To accomplish this, the horizon line, as a distinctive feature, is detected in the camera image and then correlated with its virtual equivalent.