Zusammenfassung - Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

3.1 Optische Positionsbestimung
Abbildung 3.2: Sketchpad-System von Sutherland [Sut63] und Funktionsweise von Lichtgriffeln
[Car03]
auf dem Bildschirm verwendet wurde.
Eine andere Variante der optischen Bestimmung von Stiftpositionen verwendet eine oder
mehrere Digitalkameras, die die Schreiboberfläche erfassen. Mittels bilderkennender Verfahren
wird in den Videobildern die Stiftspitze oder die beim Schreiben erzeugte Tintenspur
vom Hintergrund segmentiert. Aus diesen Daten werden die on-line Bewegungsinformationen
berechnet. Munich und Perona [MP98, MP99, Mun00, MP02] verwenden diese Technik
für eine biometrische Personenverifikation mittels Unterschrift. Bei diesem System wird in
der Abfolge der Videobilder die Stiftspitze verfolgt. Zur Initialisierung muss der Benutzer
den Stift zu Beginn in einem bestimmten Bereich aufsetzen. Einen anderen Ansatz verfolgen
Bunke et al. [BSYS99], deren Zielstellung die Handschrifterkennung ist. Sie verwenden
nicht die Stiftspitze, sondern die Tintenspur als Ausgangspunkt für weitere Verarbeitungsschritte.
Im vorgestellten System wird hierfür ein Stift mit möglichst geringem farblichem
Kontrast zur Schreibunterlage verwendet, welcher die optische Unterscheidbarkeit von Stift
und Tintenspur verbessern soll. Durch die Verarbeitung der Tintenspur ist es leicht möglich,
Positionen zu bestimmen, in denen sich der Stift nicht unmittelbar auf der Schreiboberfläche
befand. Diese Erkennung stellt für das Verfahren von Munich und Perona ein Problem
dar. Ein weiteres videobasiertes System zur Stiftverfolgung und Handschrifterkennung
wurde von M. Wienecke in seiner Doktorarbeit [Wie03] entwickelt, welche Techniken aus
der on-line und der off-line Erfassung kombiniert, um dem Problem der zeitweisen Verdeckung
der Stiftspitze zu begegnen sowie um die Erkennungsgenauigkeit zu verbessern. Weitere
Verfahren zum Einsatz von Videokameras für die Stiftpositionsbestimmung finden sich
in [EBG + 92, Wel93, Rob95, SF96, RSW + 97, RJ98, LT03, Bér03, Mor05].
Eine gewisse Ausnahme unter den kamerabasierten Geräten zur Schriftdatenerfassung stellt
das Memo-Pen-System von Nabeshima et al. dar [NYAT95]. Der Memo-Pen ist ein Stift, der
mit einer Kamera ausgestattet ist, welche die Tintenspur erfasst (siehe Abbildung 3.3). Da
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