haku: @keyword computer vision / yhteensä: 23
viite: 7 / 23
Tekijä:Karppa, Matti
Työn nimi:Estimating Hand Configurations from Sign Language Videos
Käden konfiguraatioiden estimointi viittomakielisistä videoista
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2014
Sivut:76 s. + liitt. 26      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Perustieteiden korkeakoulu
Oppiaine:Informaatiotekniikka   (T3006)
Valvoja:Oja, Erkki
Ohjaaja:Laaksonen, Jorma
Elektroninen julkaisu: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201408292557
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark Aalto  1757   | Arkisto
Avainsanat:computer vision
sign language
machine learning
metric space
computer graphics
free software
konenäkö
viittomakieli
koneoppiminen
metriset avaruudet
tietokonegrafiikka
vapaa ohjelmisto
Tiivistelmä (fin):Työssä esitetään tietokonenäköjärjestelmä, joka pystyy löytämään ja luokittelemaan käsimuotoja yksittäisistä viittomakielisten videoiden ruuduista synteettistä 3D-mallia käyttäen.
Järjestelmä ei vaadi opetusdataa; pelkät foneettisesti motivoidut kuvaukset käden konfiguraatioluokista riittävät.

Kokeissa testattiin erilaisia piirteitä ja metriikoita staattisen käsimallin kameraparametrien kiinnittämiseksi, jotta löydettäisiin paras vastaavuus mallin ja syötekuvan välillä.
Kokeet ajettiin realistisen heikkolaatuisella videoaineistolla.
Gradienttihistogrammit euklidisella etäisyydellä osoittautuivat sopiviksi tähän tarkoitukseen.
Uusi työssä esitetty lähestymistapa, jota kutsutaan trimmatuksi gradienttihistogrammiksi, maansiirtäjän etäisyyden (Earth Mover's Distance) kanssa toimi myös hyvin, kuten myös yksinkertaiset ääriviivat ja Canny-reunat chamfer-etäisyyden kanssa.
Gradienttilaskeumaoptimointi (gradient descent optimization) paransi kameraparametrien sovitustuloksia.
Syötekuvia luokiteltiin lähimmän naapurin luokittimilla, ja ääriviiva- ja Canny-reunapiirteiden chamfer-etäisyyteen sekä pyramidisten gradienttihistogrammien chi-etäisyyteen pohjautuvat luokittimet osoittautuivat toimiviksi.

Vaikka järjestelmän luokittelutarkkuus jäi vaatimattomaksi täydessä 26 luokan tapauksessa, järjestelmä saavutti liki täydellisen luokittelutarkkuuden binääriluokittelutapauksessa, ja saavutti jopa 40 % tarkkuuden, kun 12 luokan osajoukosta poimittuja kuvia luokiteltiin kuuteen eri ryhmään.
Ottaen huomioon aineiston heikosta laadusta johtuvan vaativuuden, voidaan pitää uskottavana, että esitettyjä menetelmiä voidaan käyttää käytännöllisen korpusaineiston automaattiseen annotointiin soveltuvan järjestelmän pohjana.
Tiivistelmä (eng): A computer vision system is presented that can locate and classify the handshape from an individual sign-language video frame, using a synthetic 3D model.
The system requires no training data; only phonetically-motivated descriptions of sign-language hand configuration classes are required.

Experiments were conducted with realistically low-quality sign-language video dictionary footage to test various features and metrics to fix the camera parameters of a fixed synthetic hand model to find the best match of the model to the input frame.
Histogram of Oriented Gradients (HOG) features with Euclidean distance turned out to be suitable for this purpose.
A novel approach, called Trimmed HOGs, with Earth Mover's Distance, as well as simplistic contours and Canny edges with the chamfer distance, also performed favorably.
Minimizing the cost function built from these measures with gradient descent optimization further improved the camera parameter fitting results.
250LClassification of images of handshapes into hand configuration classes with nearest-neighbor classifiers built around the chamfer distance between contours and Canny edges, and chi2 distance between Pyramidal HOG descriptors turned out to yiel24Ld reasonable accuracy.

Although the system displayed only moderate success rates in a full 26-class scenario, the system was able to reach nearly perfect discriminatory accuracy in a binary classification case, and up to 40 % accuracy when images from a restricted set of 12 classes were classified into six hand configuration groups.
Considering that the footage used to evaluate the system was of very poor quality, with future improvements, the methods evaluated may be used as basis for a practical system for automatic annotation of sign language video corpora.
ED:2014-08-31
INSSI tietueen numero: 49685
+ lisää koriin
INSSI