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Vorlesung im Wintersemester 2010/11
4 Semesterwochenstunden
Derzeitige Mensch-Maschine Schnittstellen sind immer noch weitgehend "blind" was die Wahrnehmung Ihrer Benutzer betrifft. Sie sind daher weder in der Lage, die natürlichen menschlichen Kommunikationskanäle wie Mimik, Blickrichtung, Gestik, Körpersprache etc. für die Mensch-Maschine Interaktion zu nutzen, noch um ausreichendes Wissen über Ihre Nutzer, deren Zustand und Absichten zu gewinnen. Aktuelle Forschungsarbeiten beschäftigen sich damit dies zu verbessern und bessere Mensch-Maschine Schnittstellen zu entwickeln, welche ihre Benutzer und deren Handlungen wahrnehmen, und die gewonnene Kontextinformation dazu nutzen um angemessen mit den Nutzern zu interagieren.
In dieser Vorlesung werden aktuelle Arbeiten aus dem Bereich der Bildverarbeitung vorgestellt, die sich mit der visuellen Perzeption von Personen für die Mensch-Maschine Interaktion befassen. In den einzelnen Themengebieten werden verschiedene Methoden und Algorithmen, deren Vor- und Nachteile, sowie der Stand der Technik diskutiert.
Themen:
- Lokalisierung und Erkennung von Gesichtern
- Erkennung der Mimik (facial expressions)
- Schätzen von Kopfdrehung und Blickrichtung
- Lokalisation und Tracking von Personen
- Tracking und Modellierung von Körpermodellen ("articulated body tracking")
- Gestenerkennung
- Audio-visuelle Spracherkennung
- Multi-Kamera Umgebungen
- Tools und Bibliotheken
Organisatorisches
Termine (4 SWS): (Erster Termin ist Montag, 18.10.2010)
- Montags, 14:00 - 15:30 Uhr
- Freitags, 9:45 - 11:15 Uhr
Raum: -102 (Informatikgebäude 50.34)
Dozent: Prof. Dr.-Ing Rainer Stiefelhagen
Prüfbar in diesen Vertiefungsfächern:
- 13 Anthropomatik
- 14 Kognitive Systeme
Mailingliste für Teilnehmer der Vorlesung
Vorlesungsplan und Materialien
- 18.10.2010 Introduction [pdf]
- 22.10.2010 Image Transformations [pdf]
- 25.10.2010 Basics Image Processing [pdf]
- 29.10.2010 Basics Pattern Recognition [pdf]
- 01.11.2010 [Allerheiligen]
- 05.11.2010 Face Detection 1 [pdf]
- 08.11.2010 Face Detection 2 [pdf]
- 12.11.2010 Face Recognition 1 [pdf]
- 15.11.2010 Face Recognition 2 [pdf]
- 19.11.2010 Project 1 && Programming Intro [pdf]
- 22.11.2010 (fällt aus, Zeit für Projektarbeit)
- 26.11.2010 Project 1 Questions [pdf]
- 29.11.2010 Head Pose Estimation [pdf]
- 03.12.2010 Facial Feature Detection [pdf]
- 06.12.2010 Automatic Facial Expression Analysis [pdf]
- 10.12.2010 Person Detection 1 [pdf]
- 13.12.2010 Person Detection 2 [pdf]
- 17.12.2010 Project 1 Presentations && Project 2 Intro [pdf]
- 20.12.2010 Person Detection 3 [pdf]
- 10.01.2011 Tracking 1 [pdf]
- 14.01.2011 Tracking 2 [pdf]
- 17.01.2011 Gesture Recognition [pdf]
- 21.01.2011 Action and Activity Recognition 1 [pdf]
- 24.01.2011 Action and Activity Recognition 2 [pdf]
- 28.01.2011 Audio-Visual Speech Recognition [pdf]
Ergänzende Literatur:
- Face Detection
- Phung et al., Skin Segmentation Using Color Pixel Classification: Analysis and Comparison, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 27, No. 1, January 2005. [pdf]
-
Stan Birchfield, An Elliptical Head Tracker, 31st Asilomar Conference on Signals, Systems, and Computers, November 1997. [pdf]
-
Stan Birchfield, Elliptical Head Tracking Using Intensity Gradients and Color Histograms, IEEE Conference on Computer Vision and Pattern ecognition, Santa Barbara, California, June 1998. [pdf]
-
H. A. Rowley, S. Baluja, and T. Kanade, Neural Network-Based Face Detection, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, January 1998. [pdf]
-
Paul Viola and Michael Jones, Rapid Object Detection Using a boosted cascade of simple features, IEEE International Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 2001 [pdf]
-
Paul Viola and Michael Jones. Robust real-time object detection, Cambridge Research Laboratory, Technical Report, February 2001, CRL 2001/01 [pdf]
- Face Recognition
-
M. Turk and A. Pentland, Eigenfaces for Recognition, Journal of Cognitive Science, pp. 71-86, 1991.[pdf]
-
M. Turk and A. Pentland, Face Recognition Using Eigenfaces, CVPR, 1991. [pdf]
-
P.N. Belhumeur, J.P. Hespanha and D.J. Kriegman, Eigenfaces vs. Fisherfaces: Recognition Using Class Specific Linear Projection, IEEE Trans. on PAMI, Vol. 19, No. 7, pp. 711-720, 1997. [pdf]
-
W. Zhao, R. Chellappa, P.J.J. Phillips, and A. Rosenfeld, Face Recognition: A Literature Survey, ACM Computing Survey, Vol. 35, No 4, 399-458, 2003. [pdf]
-
Volker Blanz, Thomas Vetter, Face Recognition Based on Fitting a 3D Morphable Model, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol.25, No.9, September 2003. [pdf]
-
Hazim Kemal Ekenel, Rainer Stiefelhagen, Local Appearance Based Face Recognition Using Discrete Cosine Transform, 13th European Signal Processing Conference (EUSIPCO), Antalya, Turkey, September 2005. [pdf]
- Activity Recognition
-
F. Bobick, J. Davis, The Recognition of Human Movement Using Temporal Templates, IEEE PAMI, Vol. 23, No. 3, March 2001. [ pdf]
- Laptev and P. Perez. Retrieving actions in movies. ICCV '07. [pdf]
- K. Nickel et al., "Activity Recognition" (book chapter), In "Computers in the Human Interaction Loop", A. Waibel & R. Stiefelhagen (Eds.), Springer 2009 [pdf]
-
N. Oliver, E. Horvitz, A. Garg, Layered Representations for Human Activity Recognition, Proceedings of the 4th IEEE International Conference on Multimodal Interfaces (ICMI). [ pdf]
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D. Demirdjian, K. Tollmar, K. Koile, N. Checka, T. Darrell, Activity Maps for Location-Aware Computing, Proceedings of the Sixth IEEE Workshop on Applications of Computer Vision, 2002. [ pdf]
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C. Wojek, K. Nickel, R. Stiefelhagen, Activity Recognition and Room Level Tracking in an Office Environment , IEEE Int. Conference on Multisensor Fusion and Integration for Intelligent Systems - MFI06, September 2006. [ pdf]
- Audo Visual Speech Recognition
- Gerasimos Potamianos, Chalapathy Neti, Juergen Luettin, Iain Matthews, Audio-Visual Automatic Speech Recognition: An Overview, Issues in Visual and Audio-Visual Speech Processing, G. Bailly, E. Vatikiotis-Bateson, and P. Perrier, Eds., MIT Press, 2004. [pdf]
Programmieraufgaben
Archiv
Vorlesung Visuelle Perzeption für Mensch-Maschine-Schnittstellen WS 2009/10 Vorlesung Visuelle Perzeption für Mensch-Maschine-Schnittstellen WS 2008/09 Vorlesung Visuelle Perzeption für Mensch-Maschine Schnittstellen WS2007/08 Vorlesung Visuelle Perzeption für Mensch-Maschine Schnittstellen WS2006/07 Vorlesung Visuelle Perzeption für Mensch-Maschine Schnittstellen WS2005/06
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