MMER_Lab
- Beispiel einer Verarbeitungskette in MMER_Lab
Mensch-Maschine-Kommunikation beschäftigt sich unter Anderem mit den Disziplinen Bildverarbeitung, Mustererkennung und Klassifikation. Diese Anwendungen können oftmals als Vorgänge der digitalen Signalverarbeitung modelliert werden, wobei die Signale Zahlen, Audio oder Bilder sind. Das wissenschaftliche Software-Framework MMER_Lab wurde entwickelt, um Akademiker und Wissenschafter bei der Entwicklung solcher Signalverarbeitungssysteme zu unterstützen.
Mustererkennung ist meist ein komplexer Vorgang und es bedarf eines Vergleichs verschiedener Ansätze, um die beste Lösung für ein bestimmtes Problem zu finden, sei es die Erkennung von Audio oder Personen auf Bildern. MMER_Lab bietet die dafür nötige Flexibilität, indem es dem Entwickler eines Signalverarbeitungssystems die Möglichkeit bietet, seine Algorithmen in ein Software-Framework einzubetten. In diesem Kontext bedeutet "Algorithmus" generell eine Vorschrift, die aus einer Menge von Eingabedaten eine Menge von Ausgabedaten erzeugt und die auf einem Computersystem implementiert werden kann.
- Modul zur Lokalisation von Kopf und Augen in einem Bild
MMER_Lab demands that algorithms are embedded in so-called modules. Modules have typed input and output ports. The input ports supply the module with all signals necessary to perform its computations and the results of the computations are returned at the output ports of the module. Multiple modules can be combined by linking output ports of one module to input ports of another module. This means that the signal output by the first module is input into the second module for further processing. The whole setup of multiple modules then forms a so-called processing chain.
Once a module is implemented, it can be used in different environments by combining it with different "neighbor modules". Documenting an algorithms embedded in a module is also quite straightforward, as only the meaning of the input/output ports and their influence on the overall computation has to be included. Combining multiple modules makes it easy to evaluate different approaches to a certain problem against each other. As stated above, this is a typical workflow in the development of human-machine interaction methods.
Due to the fact that modules do not depend on each other besides the ports that are linked together, the computations in the modules can run independently of each other. This is why each module is equipped with a thread of its own in MMER_Lab. This makes it possible to make efficient usage of multi-core and multi-processor systems. To conclude, the author of a module can boost the flexibility, reusability and the performance of the respective algorithm by embedding it in a module. However, he or she does not need to be aware of multithreading concepts, because threading is solely handled by the software framework itself and is transparent to the module code as well as to the end user.
- MMER_Lab Benutzerinterface unter Windows (oben) und Linux (unten)
Das einzigartige Synchronisationskonzept von MMER_Lab sorgt dafür, dass die Daten in der richtigen Reihenfolge verarbeitet werden. Module werden automatisch angehalten, wenn keine Eingabesignale verfügbar sind, und geben damit CPU-Zeit für die anderen Module frei.
Die in MMER_Lab integrierte Skriptsprache erlaubt es, Verarbeitungsketten automatisch zu generieren und bietet eine Schnittstellen für die Konfiguration jedes einzelnen Moduls. Signale können auch per Skript generiert werden, wenn keine adäquaten Signalquellen verfügbar sind. Die Skriptsprache und eine mächtige Logging-Engine qualifizieren das Framework für den Einsatz im wissenschaftlichen Bereich.
Die Integration bestehender Algorithmen in das System ist nicht besonders schwer. Besonders Algorithmen, die bereits als C- oder C++-Code vorliegen, können sehr einfach dazu verwendet werden, die Palette verfügbarer Module zu vergrößern.
MMER_Lab ist ein leicht zu verwendendes und sehr gut dokumentiertes Werkzeug zum Aufbau und des Ausführung von digitalen Signalverarbeitungssystemen. Das benutzerfreundliche und funktionale graphische Benutzerinterface ermöglicht es, das Programm direkt für Demonstrationen und wissenschaftliche Evaluationen einzusetzen.
Sollten wir damit Ihre Aufmerksamkeit geweckt haben, dann würden wir uns über eine E-Mail an pr::at::mmer-systems.eu freuen.