www.mikrocontroller.net

Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP Objekterkennung/Pattern Matching mit Matlab


Autor: Flutsch (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Moin,
als Einführung in die Bildverarbeitungsprozesse im Rahmen meiner 
HIWI-Arbeit gibt es bei uns an der uni u.a. eine kleine 
Legoeisenbahnstrecke und eine auf dieser Strecke fahrende Kamera.
Mittlerweile kann sowohl die Eisenbahn als auch die Kamera ziemlich gut 
unter matlab gesteuert werden.
Meine Aufgabe ist es nun eine Schilderkennung zu entwerfen sodass die 
folgenden 3 Schilder erkannt werden und entsprechend auf sie reagiert 
wird hp0, hp1 und hp2 unter 
http://www.stellwerke.de/signal/deutsch/hv.html  .
Nun musste ich mich erstmal mit der bisher in matlab implementierten 
steuerung etc. vertraut machen und bin nun an dem Punkt, wo die eigtl. 
Arbeit los geht.
Eine recht gute Segmentierung mittels Schwellwert habe ich schon 
hinbekommen, sodass ich jetzt nen ordentliches SW-Bild mit nur dem 
Schild habe.
Allerdings stehe ich nun vor dem Problem der Objekterkennung, die 
einfachste Möglichkeit einfach eine Korrelation zwischen einem 
Musterbild und dem Momentanbild der Kamera durchlaufen zu lassen haben 
wir von vorherein ausgeschlossen da es einfach zu rechenaufwendig wäre. 
Nun liegt es anhand der Form der hp-signale ja nahe sie über ihre 
geometrische Form zu erkennen. Als Ansatz haben wir uns z.B. etwas in 
die Richtung gedacht das wir erstmal den Kreis detektieren, da der kreis 
ja aber logischerweise unterschiedlich groß ist(je nach entfernung) 
liegt hier das nächste problem.
Nun mal zu meiner eigentlichen Frage:
Hat hier jemand schon Erfahrung in diese Richtung gemacht und könnte mir 
evtl. Tips für einen Ansatz geben?
Und noch wichtiger kann mir jemand literatur ( am besten im internet) 
speziell zum thema Objekterkunng empfehlen?(optimal wäre natürlich 
deutsch)Das Problem bei mir liegt zur Zeit einfach dabei das ich bisher 
noch keine gute Lektüre gefunden hab, die mir einen ordentlichen 
algorithmus liefert den ich dann meinen Bedürfnissen anpassen kann... 
und da ich gerade auch nicht auf die ressourcen unserer bibliothek 
zugreifen kann auf das i-net angewiesen bin und bei google und co. 
bisher noch nichts passendes gefunden hab.

danke schonmal im vorraus für eure Hilfe

Autor: Flutsch (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
achso, bei den Signalen handelt es sich nur um die Signale der Kellen 
die Leuchtsignale die ebenfalls auf der internetseite abgebildet sind 
verwenden wir gar nicht.

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei Mathworks gibt es ein paar Demos für Mittelstreifenerkennung und 
wenn ich mich richtig erinnere auch Schilderkennung.

Autor: Warhawk (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

ich hab selbst noch keine Erfahrung mit solchen Objekterkennungen, aber 
ich hatte ein Vorlesung unter anderem zu diesem Thema. Schau dir mal im 
Netz nach Fourierdeskriptoren und Houghtransformation. Mit Hilfe diese 
Verfahren sollte eine Merkmalsextration möglich sein. Mit den Merkmalen 
kannst du dann eine Mustererkennung durchführen, bei Bilderkennung 
werden z.B. Selbstorganisierende-Merkmalskarten (SOM) gern eingesetzt.

Ich hoffe, ich konnte die eins zwei Anregung geben.

Viele Grüße, Warhawk

Autor: Thomas (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kannst du die beiden Schilder getrennt voneinander erkennen?

Wie wäre es, wenn Du mit den Koordinaten der Schild-Pixel eine 
Hauptkomponentenanalyse machst? Den Winkel zu deinen Bildkoordinaten 
kannst du dann sehr gut bestimmen und durch Vergleich der beiden 
Hauptkomponenten der beiden Schilder zueinander die Schildstellungen 
auswerten.

Autor: Flutsch (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
erstmal danke für die antworten ich werde mich da morgen mal ransetzen 
und erstmal die Begriffe Haupkomponentenanalyse, fourierdeskriptoren und 
Hough-Tranformation unter die Lupe nehmen.
ein weiteres Problem is nämlich auch das ich jetzt erst im 5. semester 
(e-technik) bin und der gernze bildverarbeitungskrams an Vorlesungen 
erst noch kommt...daher könnte meine nächste antwort ein-zwei tage 
dauern =)

Autor: Flutsch (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
also, ich werde jetzt erstmal nen proof of concept zur schilderkennung 
machen  bei dem ich folgendermaßen vorgehen will: die kellen mittels 
Fourierdeskriptoren erkennen und die Richtung der Kellen bzw ihren 
Winkel mittels hauptkomponentenanalyse ermitteln.
das ganze sollte so in ca. 2 wochen fertig sein und dann, wird erstmal 
besprochen wie es nun letztendlich realisiert wird (ob es nicht zu 
rechenaufwendig wird), was verbessert werden kann und so weiter...
ich bedanke mich nochmal für die Vorschläge, die haben mir bisher sehr 
geholfen und jetzt habe ich zumindestens schonmal nen ansatz.
wenn interesse besteht kann ich ja nochmal berichten wie es letztendlich 
wirklich realisiert wurde wenn's fertig ist =).

Autor: Flutsch (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
moin,
ich habe jetzt mal ein bisschen getüftelt und rumprobiert, allerdings 
komme ich gerade bei den Fourierdeskriptoren nicht weiter.
Mein Problem ist das ich noch keine richtige Quelle gefunden hab die 
ausführlich beschreibt wie sich die deskriptoren genau berechnen lassen 
und die brauch ich da ich mir dafür die Funktion selber schreiben muss ( 
ich hab zumindestens in matlab keine schon implementierte funktion 
gefunden).

Also die Kontur der Kellen hab ich schon detektiert und in einer 
seperaten Matrix abgespeichert, anschließend die Ortskoordinaten als 
geschlossene (komplexe) Kurve interpretiert und eine fft durchgeführt 
war auch machbar.
Jetzt ist allerdings mein Problem wie ich von den Fourierkoeffizienten 
auf die Fourierdeskriptoren komme. Ich habe auch gelesen das man von 
F-Koeffizenten zu lage und skalierungs-invarianten F-Deskriptoren kommt 
indem man die Beträge normiert und die Phasen geeignet fixiert 
allerdings weiß ich nicht wie...

mfg Flutsch

Autor: Seb T. (oddyodd)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Muss es denn mit den Fourierdeskriptoren nun sein oder gehts auch noch 
anders?
Hast Du vielleicht mal eins der Bilder von der Kamera bzw. zeigst deine 
Konturmatrix.

Falls das ein "perfektes" Binärbild ist, wo nur die zwei Konturen der 
beiden Kellen drin sind -> Dann Etikettierung.
( Da ich grad büffeln muss, erspar ich mir ma ne Erklärung, da ich ja 
noch nicht weiß, ob du überhaupt noch einen andern Lösungsweg zulässt ;) 
)

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.