Bildverarbeitung

5. Semester Bachelor of Science

Bildverarbeitung (5. Semester)

Studiengang: Geodäsie und Geoinformatik (Bachelor of Science)
Semester: 5. Semester  
Modul: 77890 Photogrammetrische Bildverarbeitung
Lehrveranstaltung Bildverarbeitung zu Module 62200138: Digitale Bildverarbeitung (LRT)
Dozent: Prof. Dr.-Ing. Norbert Haala
Inhalte der Lehrveranstaltung
Aufgaben und Anwendungen der digitalen Bildverarbeitung, Erfassung und Repräsentation digitaler Bilder, Bildvorverarbeitung und Bildverbesserung, geometrische Transformationen, Faltungsoperationen, Filtern digitaler Bilder im Orts- und Frequenzraum, Korrelation und Bildzuordnung, morphologische Operationen auf Binär- und Grauwertbildern
Voraussetzungen
-
Referenzen (Monographien, Journale)
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Vorlesungsinhalte
  • 1.Einleitung und Aufgaben der digitalen Bildverarbeitung
  • 2. Erfassung digitaler Bilder
    • 2.1. Bildaufnahme
      • 2.1.1. Bildgeometrie
      • 2.1.2. Radiometrie
      • 2.1.3. Photometrie
    • 2.2. Repräsentation von Bildern
    • 2.3. Digitalisierung
      • 2.3.1. Abtastung und Aliasing
      • 2.3.2. Quantisierung
  • 3. Bildvorverarbeitung
    • 3.1. Bildanalyse: das Histogramm
    • 3.2. Kontrastverbesserung durch homogene Punktoperationen
      • 3.2.1. lineare Skalierung
      • 3.2.2. Histogrammverebnung und Histogrammabgleich
    • 3.3. Inhomogene Punktoperationen
      • 3.3.1. Transformationen im Farbraum
      • 3.3.2. Pan-Sharpening
  • 4. Faltung und Korrelation
    • 4.1. Definition und Eigenschaften
      • 4.1.1. Berechnung der Faltung
      • 4.1.2. Kombination und Separierung von Faltungskernen
    • 4.2. Anwendung von Faltungsoperatoren
      • 4.2.1. Glättungsoperatoren
      • 4.2.2. Kantendetektion und Ableitungsoperationen
    • 4.3. Korrelation zur automatischen Punktübertragung
    • 4.4. Punktextraktion
  • 5. Filtern und Falten im Orts- und Frequenzraum
    • 5.1. Faltungstheorem
    • 5.2. Bewertung von Filtern im Ort- und Frequenzraum
    • 5.3. Bildkompression
    • 5.4. Bildrestauration
    • 5.5. Nichtlineare Filter
      • 5.5.1. Rangfilter
      • 5.5.2. Medianfilter
  • 6. Geometrische Bildauswertung
    • 6.1. Geometrische Transformationen und Interpolationsfunktionen
    • 6.2. Projektive Transformation für Image Stitching und ebene Entzerrung
    • 6.3. SIFT-Operator zur automatischen Punktübertragung
    • 6.4. Geometrische Kontrolle der Punktzuordnung mittels RANSAC
  • 7. Automatische bildbasierte 3D Erfassung von Objekten
    • 7.1. Vorwärtsschnitt zur photogrammetrischen Punktbestimmung
    • 7.2. Structure-from-Motion und Multi-View-Stereo
    • 7.3. Einführung in die projektive Geometrie
  • 8. Binärbildanalyse
    • 8.1. Binarisierung durch Schwellwertbildung
    • 8.2. Morphologische Operationen
    • 8.3. Oberflächenerfassung durch kodierten Lichtschnitt
  • 9. Ausblick: Bildverarbeitung in der Mustererkennung und Fernerkundung
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