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
Vorlesung: Mittwoch / wöchentlich / 10:30-12:00
Raum: 24.12
Übungen: Mittwoch / wöchentlich / 12:15-13:00
Raum: 24.12
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)
Podcasts der Vorlesungen sind frei zugänglich und werden jeweils nach der Veranstaltung eingestellt. Das Passwort für das Skript wird an die Teilnehmer der Veranstaltung weitergegeben.
Prüfungen
20 Min. mündlich für Bachelor Geodäsie und Geoinformatik
30 Minuten mündliche Prüfung für LRT zusammen mit Lehrveranstaltung Einführung in die projektive Geometrie

 

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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