Sandro Esquivel

Dr.-Ing. Sandro Esquivel

Anschrift Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Informatik
Christian-Albrechts-Platz 4
24118 Kiel
Telefon 0431 880-7275
E-Mail sae@informatik.uni-kiel.de
Raum Christian-Albrechts-Platz 4, R. 714
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Aktuelles

Lehrveranstaltungen

WS 2019/20   Praktikum: IT-Sicherheit     Link zum OLAT-Kurs
Übung zu: Informatik I (2F/NF)  Link zum iLearn-Kurs

Projekte

Aktuell   FLINT ‒ Forschung und Lehre: Innovation, Netzwerk und Transfer   
WS 2018/19   Übungsprojekte zur Vorlesung: Einführung in die Bildverarbeitung     Ergebnisse im OLAT-Kurs

Themen für Bachelorarbeiten

Visualisierungs-Tools zur Unterstützung der Lehre

Für Informatik-Lehrveranstaltungen haben sich Visualisierungs-Tools für die Vermittlung der Inhalte als hilfreich erwiesen, mit denen sich verschiedene grundlegende Algorithmen aus den jeweiligen Bereichen schrittweise simulieren und zusammen mit den entsprechenden Datenstrukturen visualisieren lassen, z. B.:

  • Algorithmen und Datenstrukturen: Visualisierung von Such- und Sortieralgorithmen auf Listen, Bäumen und Graphen
  • Betriebs- und Kommunikationssysteme: Visualisierung von Prozessabläufen in Multitasking-Systemen und Scheduling-Algorithmen für Prozesse, Festplatten- oder Speicherzugriffe
  • Einführung in die Bildverarbeitung: Visualisierung von Algorithmen für 2D-Rasterzeichnungen (Linien, Kreise, Kurven, Polygone), zur Bildsegmentierung, Konturberechnung oder Detektion von Geraden
Zum Teil werden solche Tools in den Lehrveranstaltungen des Instituts verwendet, die allerdings sehr unterschiedlich sind (z. B. Java-Applets, Lua-/Python-Skripte) und zum Teil nicht intuitiv zu bedienen sind.

Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, eine GUI-basierte Anwendung zu entwickeln, mit der sich solche Visualisierungs-Tools zu konkreten Algorithmen aus verschiedenen Themenbereichen möglichst einheitlich und mit geringem Aufwand erstellen und anpassen lassen, und die als Plattform zur Ausführung dieser Tools dient. Die Beschreibung der zu visualisierenden Algorithmen soll dabei möglichst über Skripting möglich sein (z. B. mit JEXL), so dass Algorithmen später mit geringem Aufwand modifiziert werden können.

Die Anwendung kann als Stand-Alone Java-Anwendung oder als Webanwendung umgesetzt werden (wobei die Ausführung der Tools dann möglichst nur clientseitig stattfinden sollte) und kann in einer weiteren Bachelorarbeit um eine Android-App ergänzt werden, in der die über das Framework entwickelten Tools lokal ausgeführt werden können.

Benötigte Vorkenntnisse:

  • Java-Programmierung
  • Grundlagen der Webentwicklung, Entwicklung von Android-Apps oder Cross-Platform Development
  • Thematische Vorkenntnisse in ADS, BSKS und/oder 2D-Bildverarbeitung

Feedback-Tools zur Unterstützung von Lehrveranstaltungen

In Lehrveranstaltungen haben sich digitale Audience Response Systeme etabliert, mit denen die Studierenden direkte Rückmeldungen liefern können und so aktiv in die Veranstaltung eingebunden werden können, z. B.:

  • "Klickersysteme" für anonyme Umfragen und Multiple-Choice-Fragen
  • Chatwalls zum Sammeln von Fragen und Hinweisen an die Lehrperson
  • Live-Feedback zum Verlauf (z. B. zu Lautstärke, Tempo, Verständlichkeit)
  • Stimmungsbarometer
und mehr (siehe z. B. webbasierte Systeme wie ARSnova oder Tweedback).

In dieser Bachelorarbeit sollen für Klein- und Großgruppenveranstaltungen sinnvolle Feedback-Tools ausgewählt, implementiert und in einem modularen Framework zusammengestellt werden. Ziel ist die Entwicklung einer GUI-basierten Anwendung, in der sich solche Tools in einer gemeinsamen Oberfläche kombinieren, anpassen und bedienen lassen.

Die Anwendung soll als Webanwendung (unter Verwendung eines Web-Frameworks wie z. B. Spring) umgesetzt werden und kann in einer weiteren Bachelorarbeit durch eine Android-App, Hybrid-App oder Cross-Platform-App ergänzt werden, über welche die Studierenden die Tools direkt nutzen können.

Benötigte Vorkenntnisse:

  • Java-Programmierung
  • Grundlagen der Webentwicklung, Entwicklung von Android-Apps oder Cross-Platform Development

Abgeschlossene Arbeiten:

  • Florian Scheurer: Entwicklung eines webbasierten Audience Response Systems ‒ Vergleich von GraphQL und REST zur Datenabfrage
  • Felix von der Heide: Entwicklung einer Mobile App für ein Audience Response System ‒ Strukturierter Vergleich der Frameworks Flutter und Android

Interaktive Dokumentenscanner-App

In dieser Bachelorarbeit soll eine Android-App zum Digitalisieren von maschinengeschriebenen Dokumenten (z. B. Rechnungen oder Zahlungsbelege) entwickelt werden.

Die Anwendung soll der Einfachheit halber interaktiv den Aufbau und das Erscheinungsbild der zu erfassenden Dokumente lernen, z. B. indem die User über eine GUI festlegen können, welche Bereiche welche Informationen beinhalten.

Außerdem soll die App über eine automatische Texterkennung (OCR = optical character recognition) verfügen, um die gescannten Dokumente katalogisieren zu können. Die OCR soll dabei ebenfalls semi-interaktiv durch Unterstützung der User trainiert werden.

Die folgenden Features sollen untersucht und umgesetzt werden:

  • Digitalisierung von Dokumenten per Smartphone-Kamera (inkl. Binarisierung und Ausrichtung)
  • Interaktives Lernen der Dokumentenstruktur und Zeichenerkennung
  • Exportieren der Dokumentenstruktur und Lerndaten zur Zeichenerkennung
  • Automatische Texterfassung und Katalogisierung der Dokumente

Benötigte Vorkenntnisse:

  • Java-Programmierung
  • Grundlagen der Webentwicklung und/oder Entwicklung von Android-Apps
  • 2D-Bildverarbeitung und Grundlagen des Maschinellen Lernens

Wenn Sie Interesse an einem dieser Themen, Fragen zu Details oder eigene Ideen für Ihre Bachelorarbeit haben, melden Sie sich einfach kurz per  E-Mail.

Arbeiten

Veröffentlichungen und Vorträge

S. Esquivel, Y. Gao, T. Michels, L. Palmieri, R. Koch: Synchronized Data Capture and Calibration of a Large-Field-of-View Moving Multi-Camera Light Field Rig. Vortrag auf der 3DTV-CON 2016, Workshop "Light Field Capture and Processing", Hamburg, 2016.     BibTex
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S. Esquivel, R. Koch: Multi-Camera Structure from Motion with Eye-to-Eye Calibration. In: Lecture Notes in Computer Science, Bd. 9358 (Tagungsband zur Konferenz GCPR '15), S. 29–40, 2015.
Originalveröffentlichung erhältlich über www.springerlink.com.
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S. Esquivel: Eye-to-Eye Calibration. Extrinsic Calibration of Multi-Camera Systems Using Hand-Eye Calibration Methods. In: Kiel Computer Science Series, Nr. 2015/4, Institut für Informatik, CAU Kiel, 2015. Dissertation, Technische Fakultät, CAU Kiel. Elektronische Veröffentlichung erhältlich über MACAU und KCSS.   PDF
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S. Esquivel, R. Koch: Structure from Motion Using Rigidly Coupled Cameras without Overlapping Views. In: Lecture Notes in Computer Science, Bd. 8142 (Tagungsband zur Konferenz GCPR '13), S. 11–20, 2013.
Originalveröffentlichung erhältlich über www.springerlink.com.
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S. Esquivel, R. Koch: Real-time Image-based Reconstruction of Pipes Using Omnidirectional Cameras. Vortrag auf der Graduiertentagung der Universität Siegen: "Annual Fall Presentations 2011", Siegen, 2011.     BibTex
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S. Esquivel, R. Koch, H. Rehse: 3D Reconstruction of Sewer Shafts from Video. In: Go-3D 2010 »Go for Innovations« (Tagungsband zur Konferenz Go-3D '10), S. 97–109, 2010.   PDF
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S. Esquivel, R. Koch, H. Rehse: Time Budget Evaluation for Image-Based Reconstruction of Sewer Shafts. In: Real-Time Image and Video Processing, Bd. 7724 (Tagungsband zur Konferenz SPIE '10), S. 77240M–77240M-12, 2010.
Originalveröffentlichung erhältlich über SPIE.org.
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S. Esquivel, R. Koch, H. Rehse: Reconstruction of Sewer Shaft Profiles from Fisheye-Lens Camera Images. In: Lecture Notes in Computer Science, Bd. 5748 (Tagungsband zur Konferenz DAGM '09), S. 332–341, 2009.
Originalveröffentlichung erhältlich über www.springerlink.org.
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S. Esquivel, F. Woelk, R. Koch: Calibration of a Multi-Camera Rig from Non-Overlapping Views. In: Lecture Notes in Computer Science, Bd. 4713 (Tagungsband zur Konferenz DAGM '07), S. 82–91, 2007.
Originalveröffentlichung erhältlich über www.springerlink.com.
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Veröffentlichungen als Co-Autor        
Y. Gao, S. Esquivel, R. Koch, J. Keinert: A Novel Self-Calibration Method for a Stereo-ToF System Using a Kinect v2 and Two 4k GoPro Cameras. In: International Conference on 3D Vision (3DV '17), 2017.        
Y. Gao, S. Esquivel, R. Koch, M. Ziegler, F.  Zilly, J. Keinert: A Novel Kinect v2 Registration Method for Large-Displacement Environment Using Camera and Scene Constraints. In: IEEE International Conference on Image Processing (ICIP '17), 2017.        
Y. Gao, M. Ziegler, F. Zilly, S. Esquivel, R. Koch: A Linear Method for Recovering the Depth of Ultra HD Cameras Using a Kinect v2 Sensor. In: IAPR International Conference on Machine Vision Applications (MVA '17), 2017.        

Eigene Arbeiten

Dissertation   Eye-to-Eye Calibration – Extrinsische Kalibrierung von Mehrkamerasystemen mittels Hand-Auge-Kalibrierverfahren   2015   PDF
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Diplomarbeit   Kalibrierung von starr gekoppelten Mehrkamerasystemen mit nicht-überlappenden Sichtbereichen   2007   PDF
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Studienarbeit   Implementierung von Entscheidungsbäumen zur Objekterkennung in Echtzeit   2006   PDF
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Archiv

Mitarbeit an Projekten

European Training Network on Full Parallax Imaging
(gefördert durch die Marie Skłodowska-Curie-Maßnahmen im Rahmen des EU Forschungs- und Innovationsprogramms Horizon 2020)
EU
Effiziente Rekonstruktion und Darstellung großflächiger dynamischer Lichtfelder
(gefördert durch die DFG – Deutsche Forschungsgemeinschaft)
DFG
Intelligentes 3D-Aufmaß – Bildverarbeitung und Automatisierung
(gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand)
BMWiZIM
MoSeS – Modularisierte Softwaresysteme zur sensorgesteuerten Informationsverarbeitung
(im Kompetenzverbund Software Systems Engineering)
KoSSE
Automatische Vermessung von Kanalschächten (mit IBAK Helmut Hunger GmbH & Co. KG) IBAK
Automatische 3D-Rekonstruktion zur Inspektion von Kanalrohren (mit IBAK Helmut Hunger GmbH & Co. KG)
Kalibrierung eines fahrzeugmontierten Mehrkamerasystems ohne überlappende Sichtbereiche (mit Daimler AG) Daimler

Vergangene Lehrveranstaltungen

SS 2019   Übung zu: Betriebs- und Kommunikationssysteme  iLearn
Betreuung: Softwareprojekt  OLAT
Praktikum: IT-Sicherheit  OLAT
WS 2018/19   Vorlesung: Einführung in die Bildverarbeitung  OLAT (Projektergebnisse)
Übung zu: Informatik I (2F/NF)
Betreuung: Softwareprojekt
SS 2018   Vorlesung: Betriebs- und Kommunikationssysteme
Betreuung: Softwareprojekt
WS 2017/18   Vorlesung: Einführung in die Bildverarbeitung
Übung zu: Informatik I (2F/NF)
Betreuung: Softwareprojekt
SS 2017   Übung zu: Betriebs- und Kommunikationssysteme
WS 2016/17   Vorlesung: Einführung in die Bildverarbeitung
SS 2016   Übung zu: Betriebs- und Kommunikationssysteme
Übung zu: Multimediale Signal- und Bildverarbeitung
WS 2015/16   Übung zu: Informatik für Nebenfächler
Seminar: Visuelle Modellierung
»Deep Learning«
WS 2014/15   Übung zu: Multimediale Signal- und Bildverarbeitung
WS 2013/14   Seminar: Visuelle Modellierung
»Time-of-Flight-Kameras und Microsoft Kinect«
SS 2013 Übung zu: Multimediale Signal- und Bildverarbeitung
Seminar: Visuelle Modellierung
WS 2012/13 Übung zu: Informatik für Nebenfächler
SS 2012 Masterprojekt: Visuelle Modellierung
»Structure from Motion«
Seminar: Visuelle Modellierung
WS 2011/12 Übung zu: Informatik für Nebenfächler
Seminar: Visuelle Modellierung
SS 2011 Übung zu: Multimediale Signal- und Bildverarbeitung
Seminar: Visuelle Modellierung
WS 2010/11 Übung zu: Informatik für Nebenfächler
Seminar: Visuelle Modellierung
SS 2010 Übung zu: Multimediale Signal- und Bildverarbeitung
WS 2009/10 Seminar: Visuelle Modellierung
»Autonome Navigation und Rekonstruktion von Stadtszenen«
Übung zu: Informatik III (Softwaretechnologie)
SS 2009 Übung zu: Multimediale Signal- und Bildverarbeitung
SS 2008 Übung zu: Informatik II für Ingenieure

Betreute Arbeiten

Bachelorarbeit   Florian Scheurer Entwicklung eines webbasierten Audience Response Systems ‒ Vergleich von GraphQL und REST zur Datenabfrage 2019
Bachelorarbeit   Felix von der Heide Entwicklung einer Mobile App für ein Audience Response System ‒ Strukturierter Vergleich der Frameworks Flutter und Android 2019
Masterarbeit   Florian Klöppner Evaluierung von Bildvergleichsalgorithmen zur Erkennung von Abweichungen zwischen der Ausgabe eines PDF Rendering-Prozesses und Referenzdaten 2018
Masterarbeit   Thoren Horstmann Entwicklung eines web-basierten Viewers für RGB-D-Lichtfelddaten unter Verwendung von WebGL 2017
Masterarbeit   Sascha Clausen Photometric Stereo unter Verwendung mehrerer Kameras 2016
Masterarbeit   Luca Lovisa Depth Image Based Modeling und Rendering dynamischer Szenen 2016
Masterarbeit   Jens-Uwe Bahr Depth-Image Based Rendering Using Multiple Color and Depth Cameras 2015
Bachelorarbeit   David Brown Merkmalsbasierte Objekterkennung anhand von Tiefen- und Farbbildern für ein mobiles Robotersystem 2015
Bachelorarbeit   David Gruner Eine automatische Roboterarm-Ansteuerung zum Greifen beliebiger Objekte anhand von Entfernungskamerasensoren 2015
Diplomarbeit   Marcus Schmöhl Automatische Erstellung von Grundrissen aus Panoramabildern 2014
Masterarbeit Delf Neumärker Linienbasierte 3D-Rekonstruktion aus Panoramabildern auf dem Raspberry Pi 2014
Bachelorarbeit   Daniel Grevismühl  Hardware-/Softwareentwurf eines Embedded System zur Panoramaaufnahme 2014
Masterarbeit Robin Weiß Aufbau, Kalibrierung und Einsatz eines Verbundsystems aus Kamera und Lasermessgerät 2014
Studienarbeit Marcus Schmöhl Interaktive 3D-Rekonstruktion von Innenräumen aus Panoramabildern 2013
Diplomarbeit Florian Holdt Poseschätzung in Manhattan-Welt-Szenen mittels Line Matching 2013
Diplomarbeit Hauke Schade Automatische 3D-Rekonstruktion von Innenräumen mit einer rotierenden Kamera 2013
Bachelorarbeit Amir Kalali Image Blending und Helligkeitsausgleich für Texturen von Kanalrohren 2012
Bachelorarbeit Henry Grow Bildregistrierung zur Texturierung zylinderförmiger Szenen mit einer Fisheye-Kamera 2012
Bachelorarbeit Caroline Butschek  Pfadplanung für einen Greifarm auf einer mobilen Roboterplattform 2012
Bachelorarbeit Karsten Rathlev Entwicklung einer inversen Kinematik für die PowerCube Plattform 2012
Bachelorarbeit Tobias Börding Implementierung von Signalverarbeitungsmodulen in einem Java-Framework 2010
Bachelorarbeit Jan Hoffmann Visualisierung von Methoden der Signalverarbeitung zur Unterstützung der Lehre 2010