Informationen für
Logo VIS

« Zurück

Imaging Science
Typ: Ergänzungsmodul (BSc),Grundlagenvorlesung (Dipl.)
Semester: SS 2012
Umfang: 3V+1Ü
Studiengang: Bachelor Informatik, Bachelor Softwaretechnik
Dozent: Prof. Dr.-Ing. Andrés Bruhn
Beschreibung:

Diese Vorlesung vermittelt die Grundlagen der Repräsentation und Verarbeitung digitaler Bilder. Es soll zum einen erlernt werden, wie typische Störungen wie z.B. Rauschen oder Unschärfe aus Bildern entfernt werden können, ohne dass dabei die für die Weiterverarbeitung wichtige Information zerstört wird. Zum anderen soll erlernt werden, wie genau diese wichtige Information in Form von Kanten, Ecken oder Segmenten extrahiert werden kann, so dass sie anschließend durch einen Menschen oder einen weiteren Rechner (leichter) interpretierbar wird. Die im Rahmen dieser Vorlesung behandelten Algorithmen finden in einer ganzen Reihe von interessanten Bereichen Anwendung. Dazu zählen die medizinische Bildverarbeitung und Diagnostik, die computergestütze Qualitätsanalyse, die Navigation autonomer Fahrzeuge (Roboter, Autos), die Computergrafik, die Signalverarbeitung sowie die künstliche Intelligenz.

Im ersten Teil der Vorlesung werden die Bildakquise und die damit verbundenen typischen Störungen von Bildern besprochen, um dann auf geeignete Bildrepräsentationen einzugehen, die eine einfachere Beseitigung genau dieser Störungen ermöglichen (Fourier/DCT/Wavelets). Auch wird die Kompression und die Interpolation von Bildern diskutiert, damit Bilder effizient abgespeichert (JPG) und beliebig transformiert werden können (z.B. Skalierung, Drehung, Verzerrung). Der zweite Teil der Vorlesung behandelt dann elementare Algorithmen zur Bildanalyse. Diese erlauben es unter anderem, den Kontrast zu verbessern, charakteristische Merkmale wie Ecken oder Kanten zu finden, bestimmte Strukturen zu extrahieren, Rauschen und Unschärfe zu beseitigen sowie das Bild in semantisch bedeutsame Regionen bzw. Segmente zu unterteilen.

Der Besuch der Veranstaltung "Mathematik für Informatiker und Softwaretechniker" ist Voraussetzung.

 

NEWS:

- PRÜFUNG: Wie üblich finden Sie die Datum, Uhrzeit und Ort der Grundlagenklausuren der Informatik hier.

- LETZTE MÖGLICHKEIT: Wer sich bis jetzt noch nicht zur Prüfung angemeldet hat, hat noch die Möglichkeit, sich bis Freitag, den 22. Juni im Prüfungssekretariat bei Frau Ritzmann persönlich anzumelden. Ohne Anmeldung ist keine Teilnahme an der Prüfung möglich!

- WICHTIG: Die schrftliche Prüfung findet am Dienstag, den 2. Oktober statt. Die Uhrzeit wird noch bekannt gegeben Bitte melden Sie sich - wie zu anderen Grundlagenprüfungen auch - bis einschließlich Freitag, den 8. Juni im LSF an. Für alle Erasmus-Studenten, die zur Zeit der Klausur nicht mehr in Deutschland sind, gibt es eine mündliche Prüfung Anfang August. Hierzu bitte zusätzlich ebenso bis einschließlich Freitag, den 8. Juni im VIS Sekretariat anmelden und einen Termin vereinbaren.

- Aufgrund der großen Studentenzahl findet die Vorlesung dienstags nun in Hörsaal V38.03 statt.

 

Vorlesungsfolien:

TEIL 1 : Grundlagen

  1. Introduction: Definitions, Image Types, Discretisation (10.04.2012)
  2. Foundations I: Light, Optics, Cameras (13.04.2012)
  3. Foundations II: Sensors, Perception, Colour Spaces (17.04.2012)
  4. Foundations III: Degradations in Digital Images (20.04.2012)
  5. Image Transformations I: Continuous Fourier Transform (24.04.2012)
  6. Image Transformations II: Sampling Theorem and Discrete Fourier Transform (04.05.2012)
  7. Image Transformations III: Discrete Cosine Transform and Image Pyramids (08.05.2012)
  8. Image Transformations IV: Discrete Wavelet Transform (15.05.2012)
  9. Image Compression (18.05.2012)
  10. Image Interpolation (22.05.2012)

TEIL 2 : Bildverarbeitung

  1. Point Operations (05.06.2012)
  2. Linear Filters I: System Theory (08.06.2012)
  3. Linear Filters II: Edge Detection (12.06.2012)
  4. Linear Filters III: Multichannel Edges and Corners (19.06.2012)
  5. Nonlinear Filters I: Morphology (22.06.2012)
  6. Nonlinear Filters II: Wavelet Shrinkage, Bilateral Filters, NL-Means (26.06.2012)
  7. Nonlinear Filters III: Nonlinear Diffusion Filtering (03.07.2012)
  8. Global Filters I: Discrete Variational Methods (06.07.2012)
  9. Global Filters II: Continuous Variational Methods (10.07.2012)
  10. Global Filters III: Deconvolution Methods (17.07.2012)
  11. Segmentation (20.07.2012)

 

Übungen:

Dateien für Programmieraufgaben

  1. Übung 1 (27.04.2012)
  2. Übung 2 (11.05.2012) - Windows Runtime
  3. Übung 3 (25.05.2012)
  4. Übung 4 (15.06.2012)
  5. Übung 5 (29.06.2012)
  6. Übung 6 (13.07.2012)
  7. Übung 7 - Bonus (27.07.2012)

 

Musterlösungen

  1. Übung 1 (27.04.2012)
  2. Übung 2 (11.05.2012)
  3. Übung 3 (25.05.2012), Classroom Work 3 (25.05.2012)
  4. Übung 4 (15.06.2012)
  5. Übung 5 (29.06.2012)
  6. Übung 6 (13.07.2012), Classroom Work 6 (13.07.2012)
  7. Übung 7 - Bonus (27.07.2012), Classroom Work 7 (27.07.2012)

 

Probeklausur

  1. Self Test Problem
  2. Lösung

 

ANMERKUNGEN:

  • Der Code funktioniert einwandfrei unter Linux.
  • Falls das Einlesen und Herausschreiben Probleme unter Windows Probleme bereiten sollte, kann das Hinzufügen des binary flags helfen, z.B. inimage = fopen(in,"rb");
  • Falls möglich, werden Windows Executables online gestellt. Benutzung auf eigene Gefahr (ohne Gewähr).

Foundations I: Basics of Imaging

 

 


Link zum LSF Online Portal:

Imaging Science

Übungen Imaging Science

 


Bilder:
Internet-Seite:
Termine: Dienstag, 9:45 - 11:15 Uhr in V38.03
Freitag, 9:45 - 11:15 Uhr (14-tägig) in V38.03
Übungen: Freitag, 9:45 - 11:15 Uhr (14-tägig) in V38.03
Tutor: Prof. Dr.-Ing. Andrés Bruhn

« Zurück