Informationen für
Logo VIS

« Zurück

Imaging Science
Typ: Ergänzungsmodul (BSc),Grundlagenvorlesung (Dipl.)
Semester: SS 2013
Umfang: 3V+1Ü
Studiengang: Bachelor Informatik, Bachelor Softwaretechnik, InfoTech
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 computergestützte 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:

  • ERGEBNISSE DER KLAUSUR:
    Die Klausur ist korrigiert und die Ergebnisse hängen neben dem VIS-Sekretariat aus. Die Klausureinsicht findet am Freitag, den 18.10.13, um 14 Uhr in Raum 1.459 statt.
  • Die Abgaben der Hausaufgaben müssen ab sofort strikt das auf dem Aufgabenblatt beschriebene Format einhalten.
    Zur Klarstellung: eine komprimierte tgz-Datei (für gmail-Benutzer alternativ eine zip-Datei), die einen Ordner mit dem Namensschema "ExNN_Name1_Name2_Name3" enthält. Dabei sind die Nachnamen aller an der Abgabe beteiligten Personen einzusetzen (max. 3), NN steht für die Nummer der Hausaufgabe (01 - 06). Die tgz-Datei (bzw. zip-Datei) ist nach gleichem Schema + Dateiendung zu benennen.
  • Abgaben des theoretischen Teils in Dateiform werden nicht akzeptiert. Diese müssen in Papierform vor der Übungsgruppe abgegeben werden.
  • Die angegebene E-Mail-Adresse zur Abgabe sollte wieder funktionieren. Bei Problemen
    kann auch die E-Mail-Adresse submit-is13(at)visus.uni-stuttgart.de verwendet werden.

 

Vorlesungsfolien:

TEIL 1 : Grundlagen

  1. Introduction: Definitions, Image Types, Discretisation (12.04.2013)
  2. Foundations I: Light, Optics, Cameras (16.04.2013)
  3. Foundations II: Sensors, Perception, Colour Spaces (19.04.2013)
  4. Foundations III: Degradations in Digital Images (23.04.2013)
  5. Image Transformations I: Continuous Fourier Transform (26.04.2013)
  6. Image Transformations II: Sampling Theorem and Discrete Fourier Transform (30.04.2013)
  7. Image Transformations III: Discrete Cosine Transform and Image Pyramids (07.05.2013)
  8. Image Transformations IV: Discrete Wavelet Transform (10.05.2013)
  9. Image Compression (14.05.2013)
  10. Image Interpolation (28.05.2013)

TEIL 2 : Bildverarbeitung

  1. Point Operations (31.05.2013)
  2. Linear Filters I: System Theory (04.06.2013)
  3. Linear Filters II: Edge Detection (11.06.2013)
  4. Linear Filters III: Multichannel Edges and Corners (14.06.2013)
  5. Nonlinear Filters I: Morphology (18.06.2013)
  6. Nonlinear Filters II: Wavelet Shrinkage, Bilateral Filters, NL-Means (25.06.2013)
  7. Nonlinear Filters III: Nonlinear Diffusion Filtering (28.06.2013)
  8. Global Filters I: Discrete Variational Methods (02.07.2013)
  9. Global Filters II: Continuous Variational Methods (09.07.2013)
  10. Global Filters III: Deconvolution Methods (12.07.2013)
  11. Segmentation (16.07.2013)

 

Übungen:

Übungsblätter

  1. Übung 1 (03.05.2013)
  2. Übung 2 (17.05.2013)
  3. Übung 3 (07.06.2013)
  4. Übung 4 (21.06.2013)
  5. Übung 5 (05.07.2013)
  6. Übung 6 (19.07.2013)

 

Dateien für Programmieraufgaben

  1. Übung 1 (03.05.2013)
  2. Übung 2 (17.05.2013)
  3. Übung 3 (07.06.2013)
  4. Übung 4 (21.06.2013)
  5. Übung 5 (05.07.2013)
  6. Übung 6 (19.07.2013)

 

Musterlösungen

  1. Übung 1 (03.05.2013)
  2. Übung 2 (17.05.2013)
  3. Übung 3 (07.06.2013) UPDATE!
  4. Übung 4 (21.06.2013) UPDATE!
  5. Übung 5 (05.07.2013)
  6. Übung 6 (19.07.2013)

 

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: Michael Stoll M.Sc. M.Sc. B.Sc.

« Zurück