Detektion unabhängig bewegter Features aus Stereobildern. - 97 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013
In dieser Bachelorarbeit werden zwei Algorithmen vorgestellt, in denen diejenigen Features identifiziert werden sollen, die sich innerhalb einer Videosequenz unabhängig der verwendeten Kamera bewegen. Hierbei werden jeweils die unabhängig bewegten Features mit einem Stereokamerasystem und einer einzelnen Kamera detektiert. Hinsichtlich des Stereokamerasystems ist a priori Wissen über die Parameter des Stereosetups vorausgesetzt. Innerhalb des Verfahrens mittels einer Kamera beruht die Featureanalyse allein auf den ermittelten Features. Bei beiden Verfahren wird eine geometrische Transformation eingesetzt, die eine Projektion zwischen zwei Ansichten ermöglicht. Dadurch können die Features, die nicht der Projektion entsprechen, aus der Gesamtmenge aller Features entfernt werden. Die besten Ergebnisse bei einem synthetischen Datenset liefert der Algorithmus mittels eines Stereokamerasystems. In einer einfachen Bewegung von Objekt und Beobachter können hier 100% der unabhängig bewegten Features detektiert werden. Im Gegensatz dazu ist das Verfahren mittels einer Kamera für die bildbasierte Berechnung der Kameraposition sehr gut geeignet. Durch Einsetzen dieses Algorithmus kann die Genauigkeit bei der Schätzung der Kamerapose um ein Vielfaches erhöht werden.
Definition und Umsetzung eines Workflows zur Stereokamerakalibrierung im Produktionsumfeld. - 79 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013
Stereokameras müssen in ihrer Position und Orientierung bekannt sein. Wichtig für deren Einsatz ist es, zu wissen, wie groß der Basisabstand und der Winkel zwischen beiden ist. Für die Kamerakalibrierung, also die Ermittlung der extrinsischen und intrinsischen Parameter einer Kamera, existieren verschiedene Methoden und Algorithmen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Camera Calibration Toolbox for Matlab auf die Erfüllung der Anforderungen einer unkomplizierten und effektiven Stereokamerakalibrierung untersucht und im weiteren Verlauf angepasst. Diese Anpassungen beinhalten eine modifizierte Version des Kalibrierobjektes zur automatischen Eckpunkterkennung und -markierung, eine Funktion zur Berechnung der Variablen, Basisabstand und Kamerawinkel, und eine Ausgabe dieser Werte in Meter und Grad. Mit Aufnahmen von realen und synthetischen Kameras wurden die Ergebnisse der Kalibrierung auf Glaubwürdigkeit und Zuverlässigkeit mit verschiedenen Messwerten und Voraussetzungen getestet. Die Versuche zeigten, dass die intrinsischen Kameraparameter mit der Toolbox zuverlässig ermittelt werden können. Die Anpassungen zur Ermittlung von Basisabstand und Kamerawinkel liefern unter bestimmten Bedingungen recht genaue Ergebnisse.
Evaluierung und Implementierung einer Übertragungsstrecke von Mikrofon- und Steuersignalen auf Basis des Audio-Video-Bridging Netzwerkstandards. - 86 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013
Die Distribution von Audiosignalen in Computernetzwerken bietet gerade im professionellen Umfeld Vorteile gegenüber herkömmlichen Verbreitungswegen. Mit RAVENNA und dem auf IEEE-Standards basierenden AVB stehen zwei Systeme zur Verfügung, die die technischen Anforderungen für den professionellen Einsatz erfüllen, offen standardisiert sind und eine parallele Nutzung des Netzwerks mit anderen Diensten zulassen. Die vorliegende Arbeit beschreibt die theoretischen Hintergründe der beiden Systeme und vergleicht diese miteinander. Des Weiteren wird die Evaluierung und Implementierung einer Übertragungstrecke für Mikrofon- und Steuersignale auf Basis des AVB-Standards beschrieben. Als Zielplattform dient dabei das AVB Low-cost End Point Kit der Firma XMOS. Die für AVB benötigte Netzwerkschnittstelle wird zur Steuerung mikrofontypischer Parameter verwendet. So können die Parameter von einem Remote-Rechner aus kontrolliert werden. Die Evaluierung und Implementierung der Remote-Software sowie der Entwurf des Kommunikationsmodells ist ebenfalls Teil dieser Arbeit.
Entwicklung eines Spiegelquellenverfahrens für die dynamische Raumsimulation. - XX, 56 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012
Raumakustische Simulationen ermöglichen es, die akustischen Eigenschaften von Räumen virtuell zu untersuchen und gezielte Maßnahmen zur Verbesserung ihres Klangs bezüglich spezieller Anwendungsfälle zu ergreifen. Darüber hinaus können entworfene Raummodelle bereits vor der baulichen Umsetzung für bestimmte Quellen- und Empfängerpositionen auralisiert werden und Fehler noch in der Planungsphase erkannt und behoben werden. Hierbei werden neben wellentheoretischen Simulationsansätzen meist Verfahren der geometrischen Raumakustik eingesetzt. Bei Letzteren wird der Wellencharakter von Schall vernachlässigt und Schallwellen zu Schallstrahlen reduziert. Im Rahmen der vorliegenden Ausarbeitung wird ein Spiegelschallquellenverfahren für die dynamische Raumsimulation in MATLAB entwickelt. Dies wird bezüglich optionaler Quellen- und Empfängercharakteristiken erweitert. Durch einen Hörtest wird untersucht, ob eine Kombination von zweidimensionalem Raytracing und dreidimensionaler Spiegelschallquellensimulation zu einer authentischeren Auralisation des subjektiv wahrgenommenen Raumeindrucks führt.
Nachhallalgorithmen - Untersuchung der Richtungsabhängigkeit von spätem Nachhall. - 82 S. Ilmenau : Techn. Univ., Masterarbeit, 2012
Für die Hallerzeugungen können verschiedene Verfahren angewendet werden. Durch die Faltung eines Audiosignals mit einer Raumimpulsantwort kann der Nachhall eines Raumes exakt reproduziert werden. Mithilfe rückgekoppelter Filterstrukturen kann eine große Anzahl an Reflexionen ressourcenschonend generiert und dadurch der Nachhall eines Raumes simuliert werden. Beide Verfahren haben aber sowohl Vorteile, als auch Nachteile. Um die Vorteile beider Verfahren nutzen zu können, können hybride Nachhallalgorithmen als drittes Verfahren eingesetzt werden. Dort werden der Direktschall und die frühen Reflexionen einer realen Impulsantwort mit dem Audiosignal gefaltet und der späte Nachhall durch eine Filterstruktur erzeugt. Dem späten Nachhall wird dabei aber nicht sehr viel Beachtung geschenkt. Er dient meistens nur dazu, die erwünschte Nachhallzeit zu erzeugen. Bei mehrkanaligen Audioaufnahmen wird meistens auch nur eine Filterstruktur für alle Kanäle gemeinsam verwendet, um den späten Nachhall aller Kanäle zu erzeugen. Der späte Nachhall könnte aber bei der Richtungswahrnehmung eine Rolle spielen. Diese Arbeit dokumentiert die Entwicklung eines hybriden Nachhallalgorithmus und die Untersuchung der Richtungsabhängigkeit des späten Nachhalls.
Untersuchung und Vergleich von verschiedenen Ansätzen zur Beurteilung des emotionalen Charakters von Musikbestandteilen. - III, 71 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2012
Enth. außerdem: Thesen
Die zeitgenössische Emotionsforschung verfügt über eine Vielzahl verschiedener Methoden um wahrgenommene Emotionen zu messen. Es existiert jedoch kein Konsens bezüglich dieser Methoden, da die Messung von Emotionen schwierig ist und an bestehenden Methoden Kritik geäußert wird. Im Rahmen des DFG-Forschungsprojektes "Grundlagenuntersuchungen zur Entwicklung von Algorithmen zur tonraumbasierten Analyse emotionspsychologischer Eigenschaften aus Musiksignalen" werden in dieser Arbeit verschiedene Ansätze zur Beurteilung des emotionalen Charakters von Musikbestandteilen untersucht. Hierfür wurden verschiedene Nutzertests durchgeführt, analysiert, und die Ergebnisse miteinander verglichen. Diese Tests sollen die Tauglichkeit des sogenannten "Free Choice Profiling" (FCP), einer auf dem Gebiet der Lebensmittelforschung und seit einigen Jahren auch der Qualitätsforschung etablierten Methode, für die Messung von Emotionen untersuchen. Zu diesem Zweck wurde ein FCP-Nutzertest durchgeführt, sowie ein weiterer Test mit einer in der Emotionsforschung etablierten Untersuchungsmethode, dem sogenannten Self-Assessment-Manikin (SAM). Anhand des Vergleichs beider Methoden werden Schlüsse auf die Aussagekraft und Tauglichkeit der Untersuchungsmethode "Free Choice Profiling" für die Messung von Emotionen gezogen, die für das weitere Vorgehen im genannten DFG-Projekt relevant sind.
Vergleich von Kompressionsalgorithmen. - 143 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Bildqualität der Kompressionsalgorithmen von Apple ProRes 4444, Avid DNxHD 444, Apple ProRes 422 HQ und Avid DNxHD 220x/185x/175x unter der Berücksichtigung eines in der Kinofilmproduktion üblichen Workflows. Der Schwerpunkt der Untersuchung liegt dabei auf den Auswirkungen von Bildtransformationen im Bereich der Postproduktion. Die Qualitätsbetrachtung erfolgt anhand der Verfahren Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) und Structural Similarity Index (SSIM) und mithilfe eines Double-Stimulus Continuos Quality Scale (DSCQS) Probandentests.
Tag-basierte Workflowsteuerung in einem Dokumentenmanagementsystem (DMS). - 63 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012
Arbeitsabläufe ("Workflows") werden schon seit geraumer Zeit von Computertechnik (Hard- und Software) unterstützt. Dabei ist der traditionelle Ansatz der Softwaretechnik, Arbeitsabläufe zuerst zu analysieren, um sie dann zu modellieren und zu implementieren. Dieses Vorgehen hat sich bewährt, allerdings führt es in jedem Fall dazu, dass der Arbeitsablauf in der Software mehr oder weniger fest verankert ist. Änderungen im Ablauf erfordern fast immer, dass die Software angepasst werden muss. Das ist zeitaufwendig und oft auch teuer. Mit dieser Bachelorarbeit wird deshalb ein alternativer Ansatz getestet. Es wird ein allgemein gültiger Ablaufplan entwickelt, mithilfe dessen Nutzer eines Dokumentenmanagementsystems selbst Workflowsteuerungen erstellen können. Als auslösendes Element soll dabei die Vergabe von Tags dienen. Es wird auf den Aufbau von Contentmanagemenstsystemen und die Grundlagen von Metadaten und dem Taggen eingegangen. Zwar wird ein fester Workflow als Beispiel genommen und umgesetzt, doch anhand der in der Arbeit definierten Workflowanalyse kann der Ablauf auf andere Workflows angewandt werden. Für die praktische Arbeit wird das Contentmanagementsystem Alfresco v3.4.0 verwendet, der Test-Workflow stammt aus der redaktionellen Arbeit im hsf Studentenradio e.V.
Robuste Merkmalsverfolgung in stereoskopischen Videosequenzen. - 117 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2012
In dieser Arbeit wird die Merkmalsverfolgung in stereoskopischen Videosequenzen untersucht in Hinblick auf die Möglichkeit einer robusten Tiefenschätzung. Dies soll die Bewegungsschätzung eines Kamerasystems auf Grundlage des Bildinhaltes ermöglichen. Dabei werden zwei Teilprobleme bewältigt: Die Merkmalsverfolgung über einen zeitlichen Verlauf und das Erkennen von korrespondierenden Merkmalen zwischen linker und rechter Ansicht. Es wurden verschiedene Detektoren in Hinblick auf ihre initiale Merkmalsextraktion untersucht und mit dem optischen Fluss über einen zeitlichen Verlauf verfolgt. Darüber hinaus wurden verschiedene Kostenmaße des Korrespondenzanalyseverfahrens unter Verwendung von Heuristiken eingesetzt und zusätzlich Ausreißereliminierungsverfahren angewendet. Das Programmiergerüst zur Implementierung und Evaluierung stellt der Softwareprototyp CamTracker dar, der zu Beginn der Arbeit bereits über grundsätzliche Funktionen zur Merkmalsverfolgung verfügte. Es konnte gezeigt werden, dass durch die angewendeten Methoden eine robuste Merkmalsverfolgung ermöglicht werden kann, jedoch die Genauigkeit der Tiefenschätzung noch nicht ausreicht. Einzelne Merkmale erzeugten dabei stark unterschiedliche Rückprojektionen im 3D-Raum, was eine zuverlässige Kameraverfolgung verhindert.
Untersuchung der Klangeigenschaften unterschiedlicher Kondensatormikrofone. - 144 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2012
Die vorliegende Arbeit untersucht die Klangeigenschaften von unterschiedlichen Kondensatormikrofonen in Abhängigkeit von verschiedenen Membranparameter. Es wurden zwölf Druckgradientenempfänger mit nierenförmiger Richtcharakteristik untersucht, die sich hinsichtlich der Membranform, des Membranmaterials und der Ausführung der Mittenkontaktierung unterscheiden. Die Klangeigenschaften wurden anhand von evaluierten Attributen durch einen subjektiven Hörtest beurteilt. Hierzu wurden vergleichbare Stimuli produziert. Ziel und Inhalt dieser Arbeit ist, herauszufinden in welchen Klangeigenschaften sich Kondensatormikrofone unterscheiden und wie die Gestaltung der Membranparameter diese Klangeigenschaften beeinflussen. Um den Einfluss eines Membranparameters auf die Klangeigenschaft zu untersuchen, müssen möglichst alle anderen Parameter der Mikrofonkapsel konstant gehalten werden. Durch die Unterstützung der Firma Microtech Gefell wurden Mikrofone bereitgestellt, die sich weitestgehend nur in einem Parameter unterscheiden. Somit konnte der Einfluss der Membranmaterialien Nickel, PET und PVC, sowie der asymmetrischen und symmetrischen Kontaktierung auf die Klangeigenschaften untersucht werden. Des Weiteren wurden dreieck-, rechteck- und kreisförmige Membranen untersucht, sowie Groß- und Kleinmebranmikrofone von den Herstellern Ehrlund, Pearl, AKG, Neumann und Microtech Gefell. Es ist zu beachten, dass bei Druckgradientenempfängern die frequenzabhängige Richtcharakteristik und der Nahbesprechungseffekt starke klangbeeinflussende Faktoren darstellen, die zur Untersuchung der Membranparameter minimiert werden müssen. Durch die Verwendung von reproduzierbaren Schallquellen, vor denen die Mikrofone nacheinander, in derselben Position und innerhalb des Hallradius aufgestellt wurden, konnten vergleichbare Stimuli für den Hörtest produziert werden. Die Attribute zur Beurteilung der Klangeigenschaften für den Hörtest wurden mittels der Repertory Grid-Technik evaluiert.