Digitale Bildverarbeitung 2

Vorlesung und Übung

 

Diese Vorlesung wurde im Sommersemester 2020 das letzte Mal angeboten.

 

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Aufbauend auf der Vorlesung “Digitale Bildverarbeitung 1”, in der ausschließlich skalare Bilddaten behandelt wurden, werden im ersten Teil der Vorlesung “Digitale Bildverarbeitung 2” nun Methoden für Vektor- und Tensorfelder mit Anwendungsbeispielen aus biomedizinischen und industriellen Aufgabenstellungen behandelt. Im zweiten Teil behandelt der Vorlesung “Digitale Bildverabeitung 2” werden Kamerasysteme behandelt und Themen wie Kamerakalibrierung und Stereo-Kamerasysteme in Theorie und Anwendung behandelt und vertieft. Lehrmaterialien sind über das Lehr- und Lernportal L2P der RWTH Aachen zugänglich:

https://www.elearning.rwth-aachen.de

Inhalt der Vorlesung

 

Teil 1:

1. Einführung, Bildanalyse-Pipeline
2. 2D Vektor-Felder I: Charakteristische Linien, numerische Integrationsverfahren
3. 2D Vektor-Felder II: Particle Tracing in strukturierten und unstrukturierten Gittern, C-Space und P-Space-Verfahren
4. 2D Vektor-Felder III: Line Integral Convolution (LIC), 2D Vektorfeld-Topologie
5. 3D Vektor-Felder: 3D Vektorfeld-Topologie, Darstellungstechniken, 3D LIC
6. Tensor-Felder: Diffusions-Tensoren, Glyph-basierte Darstellungstechniken, Hyperstreamlines

Teil 2:

• 7. Transformationen, Warping und Morphing: Homogene Koordinaten, Transformationen, Warping und Morphing
• 8. Intrinsische und extrinsische Kamera-Parameter: Kamera-Aufbau, Projektion, Kalibration
• 9. Geometrie binokularen Sehens: Stereokamera-Geometrie, epipolar-Geometrie, Essentielle Marix, Fundamentalmatrix
• 10. Biokulares Sehen: Tiefe aus Stereo-Disparität berechnen, Stereokamera-Kalibration und Bestimmung der Fundamentalmatrix, Rektifizierung

Literatur zur Vorlesung

 

Teil 1:

• B. Preim and D. Bartz,
  Visualization in Medicine – Theory, Algorithms, and Applications, Morgan and Kaufmann
• W. Schroeder et al.,
  The Visualization Toolkit: An object-oriented approach to 3D graphics, Springer
• H. Schumann, W. Müller,
  Visualisierung, Springer
• J. Encarnacao, W. Straßer, R. Klein,
  Graphische Datenverarbeitung, in 2 Bdn, Oldenbourg
• Foley, van Dam, Feiner, Hughes,
  Computer Graphics – Principles and Practice, Addison-Wesley

Teil 2:

• R. Hartley and A. Zisserman,
  Multiple View Geometry, Cambridge University Press, 2nd edition, 2004
• E. Trucco, A. Verri,
  Introductory Techniques for 3-D Computer Vision, Prentice Hall, 1998
• D.A. Forsyth, J. Ponce,
  Computer Vision – A Modern Approach, Prentice-Hall, 2003