Effects of camera aperture correction on keying and compositing of broadcast video

This contribution discusses the effects of camera aperture correction in broadcast video on colour-based keying. The aperture correction is used to ’sharpen’ an image and is one element that distinguishes the ’TV-look’ from ’film-look’. ’If a very high level of sharpening is applied, as is the case in many TV productions then this significantly shifts the colours around object boundaries with hight contrast. This paper discusses these effects and their impact on keying and describes a simple low-pass filter to compensate for them. Tests with colour-based segmentation algorithms show that the proposed compensation is an effective way of decreasing the keying artefacts on object boundaries.

Spare Time Activity Sheets from Photo Albums

Given arbitrary pictures, we explore the possibility of using new techniques from computer vision and artificial intelligence to create customized visual games on-the-fly. This includes coloring books, link-the-dot and spot-the-difference popular games. The feasibility of these systems is discussed and we describe prototype implementation that work well in practice in an automatic or semi-automatic way.

3D printing and its applications

Eine zunehmende Anzahl von Artikeln in Publikumszeitschriften und Journalen rückt die direkte Herstellung von Bauteilen und Figuren immer mehr in das Bewusstsein einer breiten Öffentlichkeit. Leider ergibt sich nur selten ein einigermaßen vollständiges Bild davon, wie und in welchen Lebensbereichen diese Techniken unseren Alltag verändern werden. Das liegt auch daran, dass die meisten Artikel sehr technisch geprägt sind und sich nur punktuell auf Beispiele stützen. Dieser Beitrag geht von den Bedürfnissen der Menschen aus, wie sie z.B. in der Maslow’schen Bedürfnispyramide strukturiert dargestellt sind und unterstreicht dadurch, dass 3D Printing (oder Additive Manufacturing resp. Rapid Prototyping) bereits alle Lebensbereiche erfasst hat und im Begriff ist, viele davon zu revolutionieren.

Zukunftsforschung in Deutschland

Die Zukunftsforschung in Deutschland hat eine Geschichte, deren Wurzeln bis ins 19. Jahrhundert zurückreichen. Im ersten Teil wird dargestellt, wie sich seit etwa 1890 ein systematischer Umgang mit Zukunftsfragen herausbildete, welche Ansätze in der Zwischenkriegszeit entwickelt wurden, unter welchen Bedingungen sich die „Futurologie“ nach 1945 allmählich etablierte und welchen Stand sie bis zum Ende ihrer ersten Hochkonjunktur um 1970 erreichte. Den Schwerpunkt bildet dabei eine Analyse der unterschiedlichen methodischen Strömungen sowie der Institutionalisierung.

Klimawandel als soziale Konstruktion?

Die Autoren gehen davon aus, dass es soziale und kulturräumliche Unterschiede in den Wahrnehmungsweisen von zukünftigen Klimarisiken gibt und begründen ihre Annahme in theoretischer Hinsicht unter Hinzuziehung der sozialen Konstruktion der Wirklichkeit. Berichtet wird aus einem Forschungsprojekt, das die gesellschaftliche Verarbeitung von Klimarisiken in Küstenstädten der südlichen Nord- und Ostsee im Hinblick darauf untersucht, welche Vorstellungen von einer Vulnerabilität und Resilienz vorliegen. Ausführlich wird das methodische Design der Studie dargestellt. Im Rahmen einer Methodentriangulation wird eine standardisierte Delphi-Expertenbefragung mit einer wissenssoziologischen Diskursanalyse verbunden, um sowohl bisherige als auch zukünftige Vorstellungen von Vulnerabilität und Resilienz zu erheben. Am Beispiel ausgewählter Ergebnisse wird empirisch nachgewiesen, dass Wahrnehmungsunterschiede von Klimarisiken größer sind als angenommen. Die Ergebnisse sind allein aus den Delphi-Daten nicht erklärbar. Ein möglicher Erklärungsansatz ergibt sich ergänzend aus den Erkenntnissen der wissenssoziologischen Diskursanalyse.

The MIRELA framework: modeling and analyzing mixed reality applications using timed automata

Mixed Reality (MR) aims to link virtual entities with the real world and has many applications such as military and medical domains [JBL+00, NFB07]. In many MR systems and more precisely in augmented scenes, one needs the application to render the virtual part accurately at the right time. To achieve this, such systems acquire data related to the real world from a set of sensors before rendering virtual entities. A suitable system architecture should minimize the delays to keep the overall system delay (also called end-to-end latency) within the requirements for real-time performance. In this context, we propose a compositional modeling framework for MR software architectures in order to specify, simulate and validate formally the time constraints of such systems. Our approach is first based on a functional decomposition of such systems into generic components. The obtained elements as well as their typical interactions give rise to generic representations in terms of timed automata. A whole system is then obtained as a composition of such defined components. To write specifications, a textual language named MIRELA (MIxed REality LAnguage) is proposed along with the corresponding compilation tools. The generated output contains timed automata in UPPAAL format for simulation and verification of time constraints. These automata may also be used to generate source code skeletons for an implementation on a MR platform. The approach is illustrated first on a small example. A realistic case study is also developed. It is modeled by several timed automata synchronizing through channels and including a large number of time constraints. Both systems have been simulated in UPPAAL and checked against the required behavioral properties.

Bauen für die Ewigkeit

Der Anspruch an das Bauen in der DDR bewegte sich oftmals außerhalb des Koordinatensystems von Funktion und Repräsentation. Besonders in den Stadtzentren ging es darum, Gebäude und Räume zu schaffen, die die zukünftige kommunistische Gesellschaft vorwegnehmen und ihr so zum Durchbruch verhelfen sollten. Dieser metaphysisch angehauchte Auftrag an das Gebaute löste es aus Zeit und Raum heraus und hob die physische Vergänglichkeit der Steine auf. Das Beispiel des Chemnitzer Stadtzentrums illustriert diesen Zusammenhang und verdeutlicht die nur unter Schwierigkeiten mögliche ideelle Umcodierung von Architektur und Städtebau der DDR nach der Wiedervereinigung.

OCTAVIS: Optimization Techniques for Multi-GPU Multi-View Rendering

We present a high performance-yet low cost-system for multi-view rendering in virtual reality (VR) applications. In contrast to complex CAVE installations, which are typically driven by one render client per view, we arrange eight displays in an octagon around the viewer to provide a full 360° projection, and we drive these eight displays by a single PC equipped with multiple graphics units (GPUs). In this paper we describe the hardware and software setup, as well as the necessary low-level and high-level optimizations to optimally exploit the parallelism of this multi-GPU multi-view VR system.

High Resolution Image Correspondences for Video Post-Production

We present an algorithm for estimating dense image correspondences. Our versatile approach lends itself to various tasks typical for video post-processing, including image morphing, optical flow estimation, stereo rectification, disparity/depth reconstruction, and baseline adjustment. We incorporate recent advances in feature matching, energy minimization, stereo vision, and data clustering into our approach. At the core of our correspondence estimation we use Efficient Belief Propagation for energy minimization. While state-of-the-art algorithms only work on thumbnail-sized images, our novel feature downsampling scheme in combination with a simple, yet efficient data term compression, can cope with high-resolution data. The incorporation of SIFT (Scale-Invariant Feature Transform) features into data term computation further resolves matching ambiguities, making long-range correspondence estimation possible. We detect occluded areas by evaluating the correspondence symmetry, we further apply Geodesic matting to automatically determine plausible values in these regions.

Head Tracking Based Avatar Control for Virtual Environment Teamwork Training

Virtual environments (VE) are gaining in popularity and are increasingly used for teamwork training purposes, e.g., for medical teams. One shortcoming of modern VEs is that nonverbal communication channels, essential for teamwork, are not supported well. We address this issue by using an inexpensive webcam to track the user's head. This tracking information is used to control the head movement of the user's avatar, thereby conveying head gestures and adding a nonverbal communication channel. We conducted a user study investigating the influence of head tracking based avatar control on the perceived realism of the VE and on the performance of a surgical teamwork training scenario. Our results show that head tracking positively influences the perceived realism of the VE and the communication, but has no major influence on the training outcome.

Sharpness Matching in Stereo Images

When stereo images are captured under less than ideal conditions, there may be inconsistencies between the two images in brightness, contrast, blurring, etc. When stereo matching is performed between the images, these variations can greatly reduce the quality of the resulting depth map. In this paper we propose a method for correcting sharpness variations in stereo image pairs which is performed as a pre-processing step to stereo matching. Our method is based on scaling the 2D discrete cosine transform (DCT) coefficients of both images so that the two images have the same amount of energy in each of a set of frequency bands. Experiments show that applying the proposed correction method can greatly improve the disparity map quality when one image in a stereo pair is more blurred than the other.

The sociolinguistic situation of ǂHoan, a moribund 'Khoisan' language of Botswana

In 2010, we conducted a sociolinguistic survey on the moribund 'Khoisan' language ǂHoan (Ju-ǂHoan), spoken in Botswana at the fringe of the Kalahari Desert. The survey aimed at investigating language use, degrees of multilingualism and language attitude among the ǂHoan speakers. Data collection was done on the basis of a questionnaire. We found that the positive language attitude of individuals towards ǂHoan often conflicts with the community's attitude towards this language, resulting in a split of actual language use between the family and more formal situations. All ǂHoan speakers are at least bilingual speaking the local lingua franca Kgalagadi (Bantu) besides ǂHoan. Most of them are in fact even trilingual, speaking Gǀui (Khoe-Kwadi) in addition to ǂHoan and Kgalagadi. Most of our results stand in line with an earlier sociolinguistic survey on ǂHoan by Batibo (2005a) which was carried out in 2003. In comparing Batibo's results to ours, changes in the sociolinguistic situation of ǂHoan as well as differences between the different villages will be pointed out.

Blindversuch

Blindversuch ist eine dreiwöchige performative Arbeit im Rahmen meiner plastisch-künstlerischen Arbeit, die ich im Februar 2007 durchgeführt habe. Über einen Zeitraum von drei Wochen habe ich meine Augen verschlossen und das physische Sehen eingestellt. Damit verzichtete ich freiwillig auf mein wichtigstes künstlerisches Werkzeug. Ich gab vor, blind zu sein und trug die Zeichen des Blindseins: Brille, Armbinde und einen weißen Stock. Unter der Bedingung des Nicht-Sehens und in der Begleitung von Assistenten führte ich mein Leben und Arbeiten weiter. Während dieser Zeit ersetzte ich meine visuelle Wahrnehmung durch technische Mittel. Ohne zu sehen produzierte ich mit Fotoapparat und Videokamera visuelles Material. Diese Aufnahmen entstanden infolge motorisch-akustisch-haptischer Eindrücke und situativer Reflexionen. Ergänzt werden meine Aufnahmen durch visuelles Fremdmaterial. Verschiedene Personen wurden beauftragt, mich filmisch und fotografisch zu begleiten. Auch ich selbst erstellte eine Audiodokumentation meiner Erfahrungen und Reflexionen als Nicht-Sehende: Wahrnehmung, Untersuchung und Notierung der veränderten rezeptiven Bedingungen. Es fand eine bewusste Aneignung des Raums als Nicht-Sehende statt. Dazu habe ich meine Fähigkeiten sowohl im Atelier als auch im Außenraum trainiert. Darüber hinaus wurde der Blindversuch durch das Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main wissenschaftlich begleitet.

Bitmap Movement Detection: HDR for Dynamic Scenes

Exposure Fusion and other HDR techniques generate well-exposed images from a bracketed image sequence while reproducing a large dynamic range that far exceeds the dynamic range of a single exposure. Common to all these techniques is the problem that the smallest movements in the captured images generate artefacts (ghosting) that dramatically affect the quality of the final images. This limits the use of HDR and Exposure Fusion techniques because common scenes of interest are usually dynamic. We present a method that adapts Exposure Fusion, as well as standard HDR techniques, to allow for dynamic scene without introducing artefacts. Our method detects clusters of moving pixels within a bracketed exposure sequence with simple binary operations. We show that the proposed technique is able to deal with a large amount of movement in the scene and different movement configurations. The result is a ghost-free and highly detailed exposure fused image at a low computational cost.

A Video Database for the Development of Stereo-3D Post-Production Algorithms

This paper introduces a database of freely available stereo-3D content designed to facilitate research in stereo post-production. It describes the structure and content of the database and provides some details about how the material was gathered. The database includes examples of many of the scenarios characteristic to broadcast footage. Material was gathered at different locations including a studio with controlled lighting and both indoor and outdoor on-location sites with more restricted lighting control. The database also includes video sequences with accompanying 3D audio data recorded in an Ambisonics format. An intended consequence of gathering the material is that the database contains examples of degradations that would be commonly present in real-world scenarios. This paper describes one such artefact caused by uneven exposure in the stereo views, causing saturation in the over-exposed view. An algorithm for the restoration of this artefact is proposed in order to highlight the usefuiness of the database.