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Berührungslose Mensch-Maschine-Interaktion

Berührungslose Mensch-Maschine-Interaktion
Ansprechpartner:

Sebastian Vater

Die Forschung an einer berührungslosen Interaktion zwischen Mensch und Maschine stellt eine interessante Herausforderung im Bereich der Bildverarbeitung dar. Um dem Menschen den Umgang mit Maschinen zu erleichtern und den Funktionsumfang der Maschine zu erweitern, ist es sinnvoll der Maschine die Möglichkeit zu geben auf den Menschen zu reagieren. Ein wesentlicher Punkt stellt hierbei die Erkennung der Blickrichtung dar.

Im Rahmen dieses Forschungsprojektes sollen Algorithmen und Methoden entwickelt werden, die Bilder und Videosequenzen verarbeiten um daraus Informationen zu gewinnen, mit Hilfe derer eine Aussage über die Blickrichtung getroffen werden kann.

Eine Voraussetzung stellt hierbei die Echtzeitfähigkeit der gewonnenen Methoden dar, welche die Anwendung in realen Systemen ermöglicht.

Eine vorstellbare Anwendung in diesem Zusammenhang sind digitale Anzeigen, sogenannte Digital Signs, wie man sie an öffentlichen Plätzen vorfindet. Eine intelligente digitale Anzeige erkennt dann Intentionen und Interessen des Betrachters und kann diese analysieren um somit individuelle Informationen für diesen bereitzustellen.

                                                                

 

Um eine breite Anwendung der erforschten Methoden zu ermöglichen, soll möglichst einfache Hardware, wie beispielsweise eine Webcam, verwendet werden. Neben der Herausforderung lediglich 2D-Bilddaten zur Verfügung zu haben, stellt die niedrige Bildqualität weitere Anforderungen bezüglich der Robustheit an die Methoden.

Basierend auf einer Eingangssequenz von Bildern ist für die Blickrichtungsschätzung eine initiale Detektion des Kopfes notwendig. Anschließend müssen die 3D-Kopfpose und die Positionen der Pupillenmittelpunkte präzise bestimmt werden. Mit Hilfe dieser Informationen lässt sich dann durch Regression auf die Blickrichtung schließen.

                                                                  

Im Mittelpunkt dieses Forschungsvorhaben steht insbesondere die präzige Irislokalisation sowie robuste Kopfposenschätzung anhand von 2D-Bilddaten.

Bei Interesse an Abschlussarbeiten (Bachelor- und Masterarbeiten) und Fragen zum Forschungsvorhaben können Sie gerne Sebastian Vater ansprechen.