Bitte benutzen Sie diese Referenz, um auf diese Ressource zu verweisen: doi:10.22028/D291-25874
Titel: Variationelle optische Flussberechnung : präzise Modellierung und effiziente Numerik
Sonstige Titel: Variational optic flow computation : accurate modelling and efficient numerics
Verfasser: Bruhn, Andrés
Sprache: Englisch
Erscheinungsjahr: 2006
SWD-Schlagwörter: Bildverarbeitung
Bildfolge
Vektorfeld
Verschiebungsfeld
Lineares Gleichungssystem
Nichtlineares Gleichungssystem
Freie Schlagwörter: optischer Fluss
Maschinensehen
optic flow
computer vision
image sequence
displacement field
DDC-Sachgruppe: 004 Informatik
Dokumentart : Dissertation
Kurzfassung: The recovery of the displacement field between two consecutive frames of an image sequence - the so-called optic flow - is one of the central problems in computer vision. Although variational methods are among the best performing approaches for this task, they have not been used for for real-time applications so far, since they require to solve large linear or nonlinear systems of equations. This thesis contributes in two important ways to the field of variational optic flow computation: (i) First it provides a systematic toolkit for the design of accurate variational methods. Thereby, we demonstrate that this toolkit allows the construction of the currently most accurate optic flow approaches in the literature. (ii) Secondly, it presents a multigrid framework for the efficient solution of the resulting linear and nonlinear systems of equations. This framework does not only outperform frequently used numerical schemes by up to four orders of magnitude, it even allows the first real-time computation of variational optic flow ever.
Die Bestimmung des Verschiebungsvektorfeldes zwischen zwei aufeinander folgenden Bildern einer Bildfolge - des sogenannten optischen Flusses - ist eines der zentralen Probleme des Maschinensehens. Obwohl Variationsansätze zu den qualitative besten Verfahren für diese Aufgabe zählen, kamen sie bisher noch nicht für Echtzeitanwendungen in Frage, da sie das Lösen großer linearer oder nichtlinearer Gleichungssysteme erfordern. In dieser Arbeit werden zwei wichtige Beiträge auf dem Gebiet der variationellen optischen Flussberechnung geleistet: (i) Zum einen wird ein systematischer Rahmen zur Entwicklung genauer Variationsansätze vorgestellt. Dieser erlaubt den Entwurf der zur Zeit präzisesten Schätzverfahren für den optischen Fluss in der gesamten Literatur. (ii) Zum anderen wird ein allgemeiner Ansatz zur Konstruktion hochperformanter Mehrgitterverfahren präsentiert, der ein schnelles und effizientes Lösen der auftretenden linearen und nichtlinearen Gleichungssysteme sicher stellt. Dieser Ansatz ist nicht nur in seiner Effizienz üblicherweise verwendeten numerischen Verfahren um bis zu vier Größenordnungen überlegen, er ermöglicht zudem die erste Echtzeitberechnung von variationellem optischen Fluss überhaupt.
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291-scidok-11998
hdl:20.500.11880/25930
http://dx.doi.org/10.22028/D291-25874
Erstgutachter: Weickert, Joachim
Tag der mündlichen Prüfung: 12-Jul-2006
SciDok-Publikation: 25-Jul-2007
Fakultät: Fakultät 6 - Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät I
Fachrichtung: MI - Informatik
Fakultät / Institution:MI - Fakultät für Mathematik und Informatik

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