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CAVE | Projekte: The World In An Eye

Wir haben analysiert, welche visuellen Informationen über die Welt in einem einzigen Bild eines Auges enthalten sind. Es stellte sich heraus, dass die Hornhaut eines Auges und eine Kamera, die das Auge betrachtet, ein katadioptrisches (Linse + Spiegel) Abbildungssystem bilden, das wir als Hornhautabbildungssystem bezeichnen. Im Gegensatz zu einem typischen katadioptrischen Abbildungssystem ist ein Hornhautsystem insofern flexibel, als der Reflektor (die Hornhaut) nicht starr mit der Kamera verbunden ist. Anhand eines geometrischen Modells der Hornhaut, das auf anatomischen Studien beruht, können ihre 3D-Lage und Ausrichtung anhand eines einzigen Bildes des Auges geschätzt werden. Ist dies geschehen, kann aus dem Bild eine Weitwinkelsicht auf die Umgebung der Person gewonnen werden. Darüber hinaus können wir die Projektion der Umgebung auf die Netzhaut berechnen, deren Zentrum mit der Blickrichtung ausgerichtet ist. Dieses foveierte Netzhautbild gibt Aufschluss darüber, wohin die Person blickt. Wir haben die Eigenschaften des Hornhautabbildungssystems im Detail analysiert, einschließlich seines Sichtfeldes, seiner Auflösung und des Ortes der Blickpunkte. Wenn beide Augen einer Person in einem Bild erfasst werden, haben wir ein Stereo-Hornhautabbildungssystem. Wir haben die epipolare Geometrie dieses Stereosystems analysiert und gezeigt, wie sie zur Berechnung der 3D-Strukturen von Objekten in der Umgebung der Person verwendet werden kann. Unser Ansatz zur Interpretation von Augenbildern ist passiv und nicht-invasiv. Er hat unmittelbare Auswirkungen auf verschiedene Bereiche, darunter die visuelle Erkennung, Mensch-Maschine-Schnittstellen, Computergrafik und die Untersuchung des menschlichen Affekts.