EVALUIERUNG VON BILDERKENNUNGSALGORITHME N IN HINBLICK AUF NUTZBARKEIT IN DER FLASH ENTWICKLUNG GEHALTEN VON: DENNIS SABELLECK.

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2 EVALUIERUNG VON BILDERKENNUNGSALGORITHME N IN HINBLICK AUF NUTZBARKEIT IN DER FLASH ENTWICKLUNG GEHALTEN VON: DENNIS SABELLECK

3 EVALUIERUNG VON BILDERKENNUNGSALGORITHME N IN HINBLICK AUF NUTZBARKEIT IN DER FLASH ENTWICKLUNG GEHALTEN VON: DENNIS SABELLECK

4 Über Flash Dateiformat Shockwave Flash (SWF) Ermöglicht Darstellung von Vektor- und Rastergrafiken im Browser Sound & Videodaten integrierbar Ermöglicht durch objekt- orientierte Sprache ActionScript3 Erstellung von Spielen und Webanwendungen Verbreitung 99% Weltweit

5 EVALUIERUNG VON BILDERKENNUNGSALGORITHME N IN HINBLICK AUF NUTZBARKEIT IN DER FLASH ENTWICKLUNG

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8 Anforderungen an den Algorithmus

9 Muss mit Rotation umgehen können Muss mit Skalierung umgehen können

10 Anforderungen an den Algorithmus Muss mit Rotation umgehen können Muss mit Skalierung umgehen können Muss schnell sein Muss geringe Fehlerrate aufweisen

11 TESTUMGEBUNG

12 Testbilder

13 Aufgeteilt in … Rotationstest Skalierungstest

14 Rotationstest Pro 10° Drehung Vergleich mit allen Bildern Jedes Bild Komplette 360° Drehung

15 Aufgezeichnet wird … Antwortzeit in Abhängigkeit zur Rotation Verhältnis falsche zu richtige Antwort Verhältnis falsch erkannt zu richtig erkannte Bilder Anzahl richtig erkannter Bilder in Abhängigkeit zur Rotation Anzahl falsch erkannt Anzahl nicht erkannt Antwortzeit in Abhängigkeit zur Pixelanzahl

16 Skalierungstest Pro 10% Skalierung Vergleich mit allen Bildern Skalierung von 10% auf 200%

17 Aufgezeichnet wird … Antwortzeit in Abhängigkeit zur Skalierung Verhältnis falsche zu richtige Antwort Verhältnis falsch erkannt zu richtig erkannte Bilder Anzahl richtig erkannter Bilder in Abhängigkeit zur Skalierung Anzahl falsch erkannt Anzahl nicht erkannt Antwortzeit in Abhängigkeit zur Pixelanzahl

18 ALGORITHMEN UND TESTERGEBNISSE

19 Typen Positionsbestimmende Algorithmen Existenzbestimmende Algorithmen

20 Bildregistrierungsprobl em

21 Naiver Algorithmus Suchfenster über gesamtes Bild verschieben Pro Position Vergleichsmaß errechnen Position mit Wert am nächsten an 1 ist Stelle mit größter Überlappung Grenzwert fordern der min. für das Bild überschritten werden muss, um von Erkennung sprechen zu können

22 Vergleichsmaß Kreuzkorrelationsformel Liefert Wert zwischen Null und Eins Je näher der Wert an Eins ist, desto größer ist der Zusammenhang

23 ERGEBNISSE

24 Verhältnis erkannt / nicht erkannt Antwortzeit in ms/ Rotation in Grad Rotationstest

25 Antwortzeit in ms/ Skalierung in % Skalierungstest

26 Histogramm Ansatz Vergleich Anzahl Rot-, Grün- und Blauwerte mit Hilfe von Histogrammen Histogramm: Häufigkeitsverteilung metrisch skalierter Merkmale Zählt pro Kanal Anzahl Pixel mit Wert x Histogramme normalisiert

27 Vergleichsmaß Idee: Ähnliche Bilder, ähnliche Werte Verteilung -> kleines h Vergleich aller Bilder, Bild mit kleinstem h am ähnlichsten

28 ERGEBNISSE

29 Antwortzeit in ms/ Anzahl Pixel Rotationstest

30 Anzahl erkannte Bilder/ Rotation in Grad Rotationstest

31 Erkannt / Nicht erkannt Rotationstest Richtig entschieden/ Falsch entschieden

32 Antwortzeit in ms/ Skalierung in % Skalierungstest Anzahl erkannt/ Skalierung in %

33 Erkannt / Nicht erkannt Skalierungstest Richtig entschieden / falsch entschieden

34 SURF Algorithmus SURF = Speeded Up Robust Features Unterteilung in 3 Schritte: Interessante Punkte finden, beschreiben, mit anderen Bild vergleichen Hauptkomponenten: Detektor und Deskriptor

35 Detektor Findet interessante Punkte in Bild Guter Detektor findet selbe Punkte unter verschiedenen Sichtverhältnissen Formel:

36 Boxfilter

37 Deskriptor Ordnet gefundenen Punkten Merkmale zu Merkmale gut unterscheidbar und unempfindlich gegen Störung Extrahiert Merkmalsvektor in rechteckigem Bereich um Punkt Vergleich zwischen Bilder über Distanzmaß zwischen Vektoren

38 ERGEBNISSE

39 Anzahl erkannte Bilder/ Rotation in Grad Rotationstest Anzahl richtig entschieden / falsch entschieden

40 Antwortzeit in ms / Anzahl Pixel Rotationstest

41 Anzahl erkannter Bilder/ Skalierung in % Skalierungstest

42 FAZIT & SCHLUSSFOLGERUNG

43 VIELEN DANK FÜR DIE AUFMERKSAMKEIT

44 POWERFLASHER GMBH BELVEDEREALLEE 5 52070 AACHEN www.powerflasher.de DENNIS SABELLECK Entwickler E dsa@powerflasher.de T +49 241 91880 233