MIN-Fakultät
Fachbereich Informatik
Szenenanalyse und Visualisierung (SAV)

Infoseite zu dem Bildverarbeitungsprojekt (Teil 2) und Integriertes Seminar (Mi 14-18) im WiSe 2015/16

Beschreibung des Projekts

Entgegen der Beschreibung in Stine, wird in diesem Projekt das aktuelle Forschungsfeld der Manuskriptkulturen bearbeitet. Dieses umfasst die Erprobung und Analyse vorhandener BV-Algorithmen, wie z.B. der Layoutanalyse oder der Schreiber-Erkennung historischer Manuskripte unterschiedlicher Kulturen.

Aufgaben im zweiten Teil des Projekts

Nach erfolgreichem Einstieg in die Bildverarbeitung mit C++ und VIGRA, werden wir uns im zweiten Teil des Projekts breiter aufstellen und in folgende Themengebiete einsteigen:

  • Skalenraumbasierte Merkmalsextraktion: z.B. SURF, HOG, cHOG, Wavelets
  • Kombination unterschiedlicher Merkmale (Bag of X)
  • (Merkmals-)Matching:
    • Vollständige Verfahren
    • Randomisierte Verfahren: z.B. RANSAC
    • Approximative Verfahren: z.B. kd-Trees
    • Energiebasierte Verfahren: z.B. Relaxation
  • Hocheffiziente parallelisierte Verfahren

Ich habe einige wissenschaftliche Artikel zu den oben genannten Themen herausgesucht. Diese können als ZIP-Archiv gepackt hier heruntergeladen werden.

Ein weiterer Schwerpunkt wird in diesem Semester auf der interaktiven Verwendung von BV-Verfahren liegen, die wir mittels des Qt4-Rahmenwerks implementieren werden. Siehe hierzu auch die Materialien weiter unten. Weiterhin stehen Optimierungen in Bezug auf die Rechengeschwindigkeit im Vordergrund, siehe den nächsten Abschnitt.

Deliverables und Deadlines

Zum Ende des Projekts benötigen wir die folgenden Deliverables bis zur folgenden DEADLINE: 14. März 2016
  1. Aus dem ersten Semester des Projekts:
    • Eine verständliche, gut dokumentierte SIFT-Implementation unter Verwendung der VIRGRA BV-Bibliothek mit Testfällen.
    • A kurzer Report zu SIFT und der erreichten implementation (mind. 5 S.). In diesem Report können zum Beispiel auch Unterschiede zu Lowes implementation genannt/gezeigt werden.
  2. Aus dem zweiten Semester des Projekts:
    • Eine verständliche, gut dokumentierte Implementation des gewählten Themas mit Testfällen.
    • Ein Entwicklerhandbuch, in dem die wesentliche Programmstruktur sowie wichtige Funktionen beschrieben werden.
    • Ein Benutzerhandbuch, in dem die Vorraussetzungen zum Einsatz des Programms sowie eine Anleitung zum Kompilieren/Starten enthalten sind.
    • Ein erweiterter wissenschaftlicher Report zum gewählten Thema (mind. 10 S.). In diesem sollten die Ziele, der Stand der Forschung, die eigenen Ideen hierzu, die Entwicklung sowie die Implementierung im Detail beschrieben werden. Außerdem sollten die Resultate diskutiert werden und Schlussfolgerungen gezogen werden, bevor ein Ausblick den Report abschließt.
  3. Aus der Winter of Code challenge:
    • Eine verständliche, gut dokumentierte Implementation der Aufgabenstellung (siehe unten).
    • Ein Benutzerhandbuch, in dem die Vorraussetzungen zum Einsatz des Programms sowie eine Anleitung zum Kompilieren/Starten enthalten sind.
    • Resultate/Zeitmessungen der Implementation auf euren Computern.

SAV/BV Winter of Code 2015

Um den Aspekt nebenläufiger bzw. hochparalleler Verfahren zu betonen, werden wir im Rahmen des Seminars eine weitere Aufgabe einführen - die Optimierung von bekannten, elementaren Bildverarbeitungsverfahren auf Mehrkern- und/oder GPU-Architekturen.

Diese Aufgabenstellung fassen wir unter dem SAV/BV-WoC (Winter of Code) 2015 zusammen. Weitere Hinweise zu den Settings des Wettbewerbs findet sich in der zugehörigen Präsentation vom 14.10.2015

Es existieren Benchmarks zum Vergleich zu eurer eigenen Implementation. Diese sind in NumPy/SciPy und Python geschrieben und können hier heruntergeladen werden.

Bitte beachtet, dass die spätestmögliche Abgabe der 31.03.2016 ist!

Zeitplan (vorläufig)

Achtung: Das Erscheinen aller Teilnehmer zu den unten aufgeführten Terminen ist obligatorisch und dringend notwendig!

  • 1. Woche (14.10.2015)
    • 14 – 17 Uhr (R-031): Einführung in Teil 2, Qt, und Int. Sem.
    • 17 – 18 Uhr: Praktische Übungen am Rechner
  • 2. Woche (21.10.2015)
    • 14 – 16 Uhr (F-235):
      • Einführung in Qts GraphicsView-Framework
      • Themenvergabe für dieses Semester
    • 16 – 18 Uhr: Praktische Übungen am Rechner
  • 3. Woche (28.10.2015)
    • 14 – ca. 16 Uhr: Praktische Arbeit an den Rechnern.
    • danach: (F-235) Präsentation der Themen durch die Gruppen
  • 7. Woche (25.11.2015)
    • 14 – ca. 15 Uhr (F-235): Präsentation der Fortschritte zu den gewählten Themen durch die Gruppen.
    • danach: Praktische Arbeit und Hilfestellungen sowie weitere Diskussionen an den Rechnern
  • 10. Woche (16.12.2015)
    • 14 – ca. 15 Uhr (F-235): Zwischenpräsentation durch die Gruppen.
    • danach: Praktische Arbeit und Hilfestellungen sowie weitere Diskussionen an den Rechnern
  • 14. Woche (27.01.2016)
    • 14 – ca. 16 Uhr (F-235): Abschlusspräsentation durch die Gruppen.
    • danach: Definition der Deliverables und Deadlines
  • Tutorials etc. nach Bedarf

Materialien

Die Materialien zur Veranstaltung finden sich hier, nach Terminen geordnet. Folien zum WOC finden sich im entsprechenden Abschnitt weiter oben. Zusätzlich nützlich können auch die Materialen der Infoseite des Teils 1 dieses Projekts sein.

  1. Termin (14.10.2015)
  2. Termin (21.10.2015)