Statistische Ereignisdetektion in Bildfolgen

Diese Arbeit stellt eine Technik zur Detektion plötzlich auftauchender, untypischer Einzelereignisse in verrauschten, unruhigen Bildfolgen vor. Verfahren zur Ausreißerdetektion aus der statistischen Datenanalyse wurden für die Bildverarbeitung angepaßt, geeignete Teststatistiken gefunden und die gesuchten Pixel mit Hypothesentests abgetrennt. Dafür wird die Bildfolge als Zeitreihen-Ensemble einzelner Pixel aufgefaßt, die - stationäre Szenen vorausgesetzt - Stichproben der Teststatistik sind. Zeitliche Stationarität ist typisch für viele Anwendungen (Überwachung und räumlich-zeitlicher Meßdatenaufnahme). Das Verfahren hat als einzigen Parameter das Signifikanzniveau des Hypothesentests, womit über verschiedene Datensätze und Anwendungen hinweg Vergleichbarkeit herstellt wird. Zur binären Entscheidung über Ausreißerzugehörigkeit wird ein Gütemaß dafür mitgeliefert. Unerwünschte Effekte (Verdeckungen/ Fehldetektionen bei multiplen Ausreißern) unterdrückt eine iterative Erweiterung. Der Unterschied zu bisherigen Verfahren ist die Ausnutzung der vollen zeitlichen Information anstelle räumlicher Stichproben, die nur aus zwei aufeinanderfolgenden Einzelbildern entstammen. Zwei praktische Umsetzungen des Verfahrens sind: 1) Bei einer Prozeßkontrolle eines Fügeverfahrens mit stark rauschender Sensorik aus der industriellen Qualitätssicherung konnte die Ereignisdetektion in ein automatisiertes Überwachungssytem bis zur Patentreife weiterentwickelt werden. Es ersetzt in der Massenproduktion eine 100%-Sichtprüfung und überwindet erstmals die Schwierigkeiten herkömmlicher, räumlich integrierender Sensoren. 2) Bei der Analyse von thermographischen Bilddaten konnten Bildintensitäten zweier unterschiedlicher physikalischer Ursachen voneinander getrennt werden und die Parameterschätzung der Wärmeflüsse durch frühzeitige Ausreißerdetektion verbessert werden. Das entwickelte Verfahren gibt dem Anwender ein einfach konfigurierbares, schnelles, modular einsetzbares Werkzeug zur Überwachung von Bildfolgen auf untypische Ereignisse an die Hand.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Heidelberg

Year

2002

Author dc:creator

• Brocke, Martin

Contributors dc:contributor

• Jähne, Bernd

Repository record source_url

http://www.ub.uni-heidelberg.de/archiv/3065

OAI identifier oai:identifier

oai:archiv.ub.uni-heidelberg.de:3065