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Chair for Computer Aided Medical Procedures & Augmented Reality
Lehrstuhl für Informatikanwendungen in der Medizin & Augmented Reality

M. Schlegel
Zeitkalibrierung für Augmented Reality Anwendungen
Dissertation (PhD thesis), Fakultät für Informatik, Technische Universität München, December 2011 (online version) (bib)

Diese Dissertation untersucht die Kalibrierung des zeitlichen Versatzes räumlicher Sensoren im Gebiet der Augmented Reality. Durch eine Korrektur dieses Versatzes wird die Genauigkeit der Sensorfusion deutlich erhöht. Bestehende Techniken für eine Zeitkalibrierung sind meist auf konkrete Anwendungen ausgelegt und können nicht während der Laufzeit eines Systems angewandt werden. In dieser Dissertation werden generische Verfahren für eine Kalibrierung präsentiert, die auch zur Laufzeit angewendet werden können. Dabei werden für die nötigen Prozessschritte wie Dimensionsreduktion und Kreuzkorrelation eingehend beschrieben, evaluiert und in Beispielanwendungen erfolgreich zum Einsatz gebracht. Für eine genaue Evaluation der einzelnen Verfahren wird auch eine Monte-Carlo-Simulation vorgestellt, um die Methoden einzeln in einer kontrollierten Umgebung zu analysieren.

This thesis explores the calibration of the temporal offset of spatial sensors in the field of Augmented Reality. The correction of the temporal offset increases the accuracy of sensor fusion significantly. Existing techniques for temporal calibration are in most cases designed for special applications and cannot be used during runtime of a system. In this thesis generic methods for the calibration are presented, which can be used online. The necessary steps as for example reduction of dimensionality or cross correlation are described in details. The feasibility of the described methods is shown in several applications. For a more detailed evaluation a Monte-Carlo-Simulation framework is presented, which allows analyzing the methods separated in a controlled environment.

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