View invariant appearance-based person reidentification using fast online feature selection and score level fusion. - In: IEEE Ninth International Conference on Advanced Video and Signal-Based Surveillance (AVSS), 2012, (2012), S. 184-190
http://dx.doi.org/10.1109/AVSS.2012.81
Using a spatio-temporal FastMarching planner to politely avoid moving persons. - In: Autonomous Mobile Systems 2012, (2012), S. 59-67
Konrad and Suse, two robots guiding visitors in a university building. - In: Autonomous Mobile Systems 2012, (2012), S. 49-58
Statistical gabor graph based techniques for the detection, recognition, classification and visualization of human faces. - Aachen : Shaker, 2012. - IV, 210 S.. - (Berichte aus der Informatik) Zugl.: Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2012
Sprache der Zusammenfassung: Deutsch
In dieser Doktorarbeit befasse ich mich mit einem einfachen, parameterfreien statistischen Modell, das nur wenige Trainingsdaten benötigt und schnell zu trainieren ist. Am Beispiel der Gesichtsdetektion, der Identifikation und der Klassifikation von Gesichtseigenschaften zeige ich einige Einsatzgebiete dieses statistischen Modells auf. Zur Detektion wird das weit bekannte Verfahren des Elastic Bunch Graph Matching adaptiert, indem das statistische Modell zum Lernen von Auftretenswahrscheinlichkeiten von Gesichtsmerkmalen eingesetzt wird. Weiterhin werden Texturmerkmale derart transformiert, dass sie zur Detektion von Gesichtern in unterschiedlichen Größen und mit unterschiedlichen Rotationswinkeln in der Bild-Ebene verwendet werden können. Um Landmarken im Gesicht besser platzieren zu können und um bessere Identifikationsergebnisse zu erzielen, wird das Bild anhand der gefundenen Gesichtsgröße und -rotation automatisch standardisiert. Es wird gezeigt, dass beide Erweiterungen des Elastic Bunch Graph Matching auch mit wenigen hand-gelabelten Trainingsdaten robust funktionieren, und dass die Detektion beschleunigt werden kann. Durch eine kleine Veränderung am Modell wird dieses auch zur Identifikation der Person, die in einem Bild zu sehen ist, eingesetzt. Im Gegensatz zu den meisten aktuellen Identifikationsverfahren lernt das Modell, auf welche Art und Weise zwei Gesichtsbilder am sinnvollsten miteinander zu vergleichen sind. Dazu wird jeweils ein statistisches Modell für die intrapersonale und für die extrapersonale Klasse approximiert. Die intrapersonale Klasse besteht aus Vergleichen von Bildern der gleichen Person, während in der extrapersonalen Klasse Vergleiche unterschiedlicher Personen enthalten sind. Unter Verwendung der Gesichtsgraphen wird empirisch belegt, dass das statische Modell in der Lage ist, verlässlich Gesichter in unterschiedlichen Größen und mit unterschiedlichen Gesichtsausdrücken wiederzuerkennen. Die Identifikation unter veränderter Beleuchtung ist nach wie vor ein schweres Problem, es wird jedoch gezeigt, dass das einfache, parameterfreie statistische Modell andere aktuelle Ansätze zur Identifikation auszustechen vermag. Dies wird auch erreicht, indem Elemente der Texturdeskriptoren verwendet werden, die von den meisten aktuellen Algorithmen ignoriert werden. Das gleiche Modell wird auch zur Klassifikation von Gesichtsausdrücken und Beleuchtungsbedingungen verwendet. Dies ist möglich, indem die verwendeten Trainingspaare in der intrapersonalen und der extrapersonalen Klasse ausgetauscht werden. Ein weiteres aktuelles Klassifikationsproblem versucht, anhand von Gesichtsbildern von Personen mit genetischen Syndromen ebendiese Syndrome zu diagnostizieren. Das statistische Modell wird leicht verändert eingesetzt, um diese Klassifikation automatisch durchführen zu können. Es wird gezeigt, dass dieses parameterfreie Modell in der Lage ist, die Syndrome besser zu klassifizieren, als aktuelle hochspezialisierte Klassifikationsmethoden mit wohlgewählten Parametern. Zur Anwendung in der klinischen Praxis wurde ein Java-Programm entwickelt, das dem medizinischen Personal erlaubt, Bilder von Patienten zu erwalten, die Gesichter in den Bildern automatisch zu detektieren und gegebenenfalls Landmarken manuelle zu korrigieren, und ein Syndrom anhand dieser Bilder zu diagnostizieren. Durch die Kombination einer soliden mathematischen Grundlage mit einer ingenieurstechnischen Herangehensweise ist es gelungen, eine gute Visualisierung der verwendeten Texturmerkmale zu erreichen. Es wird gezeigt, dass mit Hilfe dieser Rekonstruktionsmethode auch abgewandelte Texturmerkmale visualisiert werden können. Unter Anderem wird aus Texturmerkmalen unterschiedlicher Patienten mit dem gleichen genetischen Syndrom ein mittleres Texturmerkmal kombiniert, in dessen Visualisierung medizinische Experten das entsprechende Syndrom eindeutig erkennen konnten.
Design of interactive service robots applying methods of systems engineering and decision making, 2012. - Online-Ressource (PDF-Datei: XII,164 S., 8,77 MB) : Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2012
Parallel als Druckausg. erschienen
Interaktive Service Roboter werden heute bereits in einigen Anwendungsszenarien eingesetzt, in denen sie beispielsweise Menschen durch Gebäude geleiten oder bei häuslichen Aufgaben unterstützen. Dennoch gibt es bislang kein System, das den erwarteten Marktdurchbruch geschafft hat. Die hohe Komplexität solcher Systeme und vielfältige Anforderungen durch Benutzer und Betreiber erschweren die Entwicklung von erfolgreichen Service Robotern. In dieser Arbeit wurden zwei interaktive Service Roboter entwickelt, die das Potential haben, die beschriebenen Hinderungsgründe für einen breiten Einsatz zu überwinden. Das erste Robotersystem wurde als Shopping Roboter für Baumärkte entwickelt, in denen es Kunden zu gesuchten Produkten führt. Das zweite System dient als interaktiver Pflegeroboter älteren Menschen in häuslicher Umgebung bei der Bewältigung täglicher Aufgaben. Diese Arbeit beschreibt die Realisierung der Embedded Systems beider Robotersysteme und umfasst insbesondere die Entwicklung der Low-Level System Architekturen, Energie Management Systeme, Kommunikationssysteme, Sensorsysteme, sowie ausgewählte Aspekte der mechanischen Umsetzung. Die Entwicklung einer Vielzahl von Steuerungsmodulen, notwendig für die Realisierung interaktiver Service Roboter, wird beschrieben. Die vorliegende Arbeit verwendet und erweitert Methoden des Systems Engineerings, um die hohe Systemkomplexität von interaktiven Service Robotern sowie die vielfältigen Anforderungen an deren späteren Einsatz beherrschen zu können. Der Entwicklungsprozess der beiden Roboter basiert auf dem V-Model, welches einen strukturierten Entwurfsablauf unter Berücksichtigung aller Systemanforderungen erlaubt. Es zwingt ferner zur frühzeitigen Spezifikation von Prüfabläufen, was die Qualität und Zuverlässigkeit der Entwicklungsergebnisse verbessert. Für die Unterstützung von Entscheidungen im Entwicklungsprozess schlägt diese Arbeit eine Kombination aus dem V-Model und dem Analytic Hierarchy Process (AHP) vor. Der AHP hilft bei der Auswahl verfügbarer technischer Alternativen unter Berücksichtigung von Prioritäten im Entwicklungsprozess. Diese Arbeit spezifiziert sieben Kriterien, die Service Roboter charakterisieren: Anpassbarkeit, Laufzeit, Benutzbarkeit, Robustheit, Sicherheit, Features und Kosten. Die Prioritäten dieser Kriterien im Entwicklungsprozess werden für jeden Roboter individuell bestimmt. Der AHP ermittelt die beste Lösung basierend auf diesen gewichteten Kriterien und den bewerteten technischen Alternativen. Die Einbindung des AHP in den V-Model Prozess wurde am Entwurf des Shopping Roboter entwickelt und geprüft. Die Allgemeingültigkeit dieser Methode wurde während der Entwicklung des Pflegeroboters verifiziert.
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=20704
A life-long learning vector quantization approach for interactive learning of multiple categories. - In: Neural networks, ISSN 1879-2782, Bd. 28.2012 (Apr.), S. 90-105
http://dx.doi.org/10.1016/j.neunet.2011.12.003
Entwicklung eines robotischen Bewegungsassistenten für den Langzeiteinsatz zur physischen Aktivierung von Senioren. - In: Technik für ein selbstbestimmtes Leben, ISBN 978-3-8007-3400-9, (2012), insges. 5 S.
Agent self-assessment: determining policy quality without execution. - In: IEEE Symposium on Adaptive Dynamic Programming and Reinforcement Learning (ADPRL), 2011, ISBN 978-1-4244-9887-1, (2011), insges. 7 S.
http://dx.doi.org/10.1109/ADPRL.2011.5967358
Ensemble usage for more reliable policy identification in reinforcement learning. - In: Proceedings, ISBN 978-2-87419-044-5, (2011), S. 165-170
Detection of lounging people with a mobile robot companion. - In: Intelligent robotics and applications, (2011), S. 328-337
http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-25489-5_32