Zu vergebende Diplom- / Masterarbeit
| Thema: |
Automatische Initialisierung und Anthropometrieanpassung eines Menschmodells zur 3D Personenverfolgung |
| Betreuung: | Jan Bandouch |
| Themensteller: | Prof. Michael Beetz, PhD |
Beschreibung:
Im Projekt MeMoMan wird in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Ergonomie des Maschinenwesens der TUM ein System zur automatisierten genauen 3D Bewegungsbestimmung von Menschen entwickelt. Dazu wird das in der Industrie weitverbreitete Menschmodell RAMSIS verwendet. Über eine manuelle Anthropometrieanpassung kann dieses Modell an beliebige Körpermaße angepasst werden, so dass ein präzises Modell der zu verfolgenden Versuchsperson zur Verfügung steht. Einzelne Haltungen/Bewegungen des Modells sind über die 3D Lage im Raum sowie die Winkelstellungen von insgesamt 28 Gelenkpunkten (65 Freiheitsgrade) parametrisierbar.
Bisherige Arbeiten umfassen die Vereinfachung des Modells zur Reduktion der Freiheitsgrade sowie einen partikelbasierten Ansatz zum automatischen Verfolgen von menschlichen Bewegungen (mehrere Kameras).
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Aufgabenstellung:
Bisherige Arbeiten haben sich mit der Bewegungsverfolgung von Personen in Videobildern beschäftigt. Dazu ist zunächst eine Anthropometrieanpassung notwendig, d.h. das Modell muss an Körpergröße und Umfang der zu verfolgenden Person angepasst werden. Ausserdem muss die korrekte Haltung der Person zu Beginn der Sequenz vorgegeben werden. Beides geschieht durch eine zeitaufwendige manuelle Anpassung.
Um ein vielseitig einsetzbares System zu ermöglichen sollen diese Initialanpassungen automatisiert werden. Dies lässt sich in die drei folgenden Schritte unterteilen:
- Zunächst soll erkannt werden, ob eine Person im Videobild anwesend ist. Vereinfachend wird davon ausgegangen, dass die Person sich durch die Einnahme einer vorgegebenen Haltung erkennbar macht. Dies könnte z.B. durch Lernen und Klassifizieren der mittels Background Subtraction detektierbaren menschlichen Umrisse geschehen.
- Aus den Umrissen der Person in mehreren Kamerabildern kann ein sogenannter Visual Hull erzeugt werden. Dies ist eine Annäherung des dreidimensionalen Umrisses der Person. Die Anthropometrieanpassung soll nun durch einen Größenabgleich mit dieser Hülle durchgeführt werden. Eventuell kann in Zusammenarbeit mit den Ergonomen untersucht werden, inwieweit sich die Anthropometrieeinstellungen auf wenige Parameter reduzieren lassen.
- Mit Optimierungsverfahren soll die Haltung des Modells ausgehend von der vorgegebenen Haltung genauer bestimmt werden.
Erforderliche Fähigkeiten:
- Zielgerichtetes, eigenverantwortliches Arbeiten
- Motivation und Fähigkeit, sich in neue Bereiche einzuarbeiten
- gute Kenntnisse in OOP (vorzugsweise C++)
- Grundkenntnisse in der GUI Programmierung (vorzugsweise Qt)
- Grundkenntnisse in der Bildverarbeitung/KI

















