Grundlage dieser Arbeit ist die Einführung eines 2D/3D-Kamerakonzeptes auf Basis
einer flächendeckenden Grauwertkamera mit Unterstützung vereinzelter
Entfernungswerte. Bereits mit Hilfe von vereinzelten Entfernungswerten in
Verbindung mit einem flächendeckenden Grauwertbild wird die 3D-Bildverarbeitung
wesentlich vereinfacht bzw. erst ermöglicht (z.B. 3D-Objektrekonstruktion,
Bewegungsanalyse ...).
Diese Arbeit bezieht sich vorwiegend auf die Untersuchung von bisher bekannten
Grundlagen der 2D- und 3D-BV und auf deren Tauglichkeit hinsichtlich der oben
genannten neuen Sensoranordnung. Der Schwerpunkt der ausgewählten Verfahren
liegt dort, wo normale 2D-BV Konzepte Schwierigkeiten haben oder infolge der
fehlenden Tiefeninformation versagen. Mit den nur vereinzelten Tiefenwerten in
Verbindung mit einem flächendeckenden Grauwertbild stellt das Aufnahme- und
Verarbeitungssystem eine einfache Möglichkeit zur effektiven Nutzung der
Tiefeninformation zur Verfügung. Auf Basis der herkömmlichen 2D-BV und mit
vereinzelten Tiefenwerten kann unter Berücksichtigung des Abtastproblems mit
einfachen Mitteln:
eine Klassifizierung von Objekten erfolgen
eine Entfernungs-, Lage- und Größenbestimmung erfolgen
die Oberflächenorientierung bestimmt werden
eine Flächeninterpretation erfolgen
eine Klassifizierung von texturierten Regionen erfolgen
eine Objektverfolgung (Geschwindigkeit, Richtung) erfolgen
...
Neben der direkten Nutzung der vereinzelten Tiefenwerte an mißverständlichen bzw. mehrdeutigen Stellen im Grauwertbild können die wenigen vorhandenen Tiefendaten auch dazu genutzt werden, die fehlenden Tiefenwerte mit Hilfe der vorhandenen Grauwertdaten zu rekonstruieren. Dazu werden Verfahren eingesetzt, welche eine Beschreibung der Zusammenhänge zwischen den Grauwert- und Tiefenbildern nutzen (z.B. Shape-from-Shading). Die real vorliegenden Tiefenwerte werden dabei nur für die Initialisierungsphase genutzt. Als Ergebnis erhält man ein ‚vollständiges‘ rekonstruiertes Tiefenbild.