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VTM - Videobasiertes Tracking-Modul

Abstract: 

Das Projekt "VTM - Videobasiertes Tracking-Modul" hat die Einbeziehung menschlicher Bewegung in die Mensch-Technik-Interaktion zum Ziel. Durch optische Sensoren (Farbvideokameras, Schwarzweißkameras mit Infrarotfilter) und Verfahren der Bildverarbeitung können menschliche Bewegungen erkannt und in geeigneter Weise durch ein Interaktionsparadigma so umgesetzt werden, dass unterschiedliche technische Geräte sowie Computeranwendungen intuitiv gesteuert werden können. Hierzu soll ein Softwaresystem, das Video-Tracking-Modul (VTM), auf Grundlage von Standardhardware und Standardbetriebssoftware entwickelt werden, welches die genannten menschlichen Bewegungen erkennt und für die Interaktion mit unterschiedlichen rechnergestützen Anwendungen eingerichtet werden kann. Wesentliche wissenschaftliche Ziele sind die Steigerung der Robustheit und Zuverlässigkeit der Bildverarbeitung sowie die Zuordnung von abstrahierenden Interaktionsmechanismen zu den erfassten konkreten physischen Daten, wodurch ein hoher Grad an Anwendungsunabhängigkeit, d.h. Einsetzbarkeit in vielen Anwendungen, erreicht werden soll.

Beschreibung: 

In vielen Bereichen kann der Einsatz optischer Erkennung menschlicher Regungen zu einer erhöhten Akzeptanz der Technik durch den Benutzer führen. Sie erst ermöglichen, die Kosten benötigter Hardware zu senken oder einen höheren Grad an Sicherheit. Herkömmliche Systeme zur Positions- sowie zur Bewegungsdetektion sind nicht ausreichend, um die Bedürfnisse neuer und zukünftiger Interaktionsmöglichkeiten zu befriedigen oder erst zu ermöglichen. Innovative Eingabe- und Kontrolltechniken wie Körperdetektion, Gestenerkennung und Erkennung von menschlichen Bewegungsabläufen bieten hier neue Möglichkeiten zur Gestaltung der Mensch-Technik-Schnittstelle.

Das Projekt konzentriert sich auf die Nutzung der Bewegung des Kopfes und der Hände für Interaktionsaufgaben. Es soll ein Softwaresystem, das Video-Tracking-Modul (VTM), auf Grundlage von Standardhardware und Standardbetriebssoftware entwickelt werden, welches die genannten menschlichen Bewegungen erkennt und für die Interaktion mit unterschiedlichen rechnergestützen Anwendungen eingerichtet werden kann. Wesentliche wissenschaftliche Ziele sind die Steigerung der Robustheit und Zuverlässigkeit der Bildverarbeitung sowie die Zuordnung von abstrahierenden Interaktionsmechanismen zu den erfassten konkreten physischen Daten, wodurch ein hoher Grad an Anwendungsunabhängigkeit, d.h. Einsetzbarkeit in vielen Anwendungen, erreicht werden soll.

Der VTM-Prototyp soll in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, um so seine Möglichkeiten beurteilen zu können und seine praktische Verwertbarkeit zu fördern. Dies betrifft die Interaktion mit multimedialen Präsentationen auf Monitoren und Videoprojektionen als Ersatz komplexer Fernbedienungen, die Interaktion mit dreidimensionalen Szenen auf Projektionswänden sowie die Navigation in Klangräumen zur Benutzung multimedialer Computeranwendungen durch blinde Benutzer.

Bearbeiter: 
  • Christian Brockmann
  • Christian Leubner
  • Heinrich Müller
Status: 
Abgeschlossen
Förderung: 

BMBF: Im Leitprojekt INVITE ordnet sich das Vorhaben in den Bereich Technologiefelder -- INVITE-Interaktion ein.

Publikationen: 
  • Videobasierte Mensch-Maschine-Interaktion, M. Stark, M. Kohler, Published in: it+ti - Informationstechnik und Technische Informatik 38(3) (1996) 15-20
  • Handgestenerkennung durch Computersehen, S. Schröter , M. Kohler, Published in: Informatik'98, J. Dassow, R. Kruse (Hrsg.), Springer-Verlag, 1998, 201-212
  • Technical Details and Ergonomical Aspects of Gesture Recognition Applied in Intelligent Home Environments, M. Kohler, Published in: Human-Computer Interaction, I. Wachsmuth, M. Fröhlich (eds.), Lecture Notes in Artificial Intelligence 1371, Springer-Verlag, Berlin, 1997, 285-296
  • Interaction with a Projection Screen Using a Camera-tracked Laser Pointer, C. Kirstein , H. Müller, Published in: Proceedings of The International Conference on Multimedia Modeling (MMM'98), IEEE Computer Society Press, 1998
  • CAVE: Ein High-End-Konzept der audiovisuellen räumlichen Mensch-Rechner-Interaktion, H. Müller , A. Hinkenjann , R. Blach, M. Göbel, U. Lang, S. Müller, Published in: Informatik'98, J. Dassow, R. Kruse (Hrsg.), Springer-Verlag, 1998, 349-359
Interne Veröffentlichungen: 
  • Remote Vision Based Multi Gesture Interaction in Natural Indoor Environments, Christian Brockmann, Dissertation, Fachbereich Informatik, Universität Dortmund, 2006
  • A Framework for Segmentation and Contour Approximation in Computer-Vision Systems, Christian Leubner, Dissertation, Fachbereich Informatik, Universität Dortmund, 2002
  • New Contributions to Vision-Based Human-Computer Interaction in Local and Global Environments, Markus Kohler, Dissertation, Fachbereich Informatik, Universität Dortmund, 1999
  • Intuitive Schnittstelle: eine neue Computerumgebung für die Planung bildkünstlerischer Prozesse, Michael Hoch, Dissertation, Fachbereich Informatik, Universität Dortmund, 1999