Saarland University | Mathematical Image Analysis Group | Teaching
Wintersemester 2002 / 2003

Bildverarbeitung und Computer Vision

Prof. Dr. Joachim Weickert

Vorlesung (4h) mit Rechner- und Tafelübungen (2h)

Vorlesung: Di., Fr. 11-13 c.t., Gebäude 45, Hörsaal 2
Beginn: Freitag, 25. 10. 2002

Übungen: Di, 14-16, 16-18 c.t.– zur Anmeldung


Klausurergebnisse

Die Ergebnisse der Klausur vom 26. Februar können hier abgefragt werden. Eine Liste der Notenverteilungen sowie ein Histogramm hängen am Lehrstuhl aus.

Termin zur Einsichtnahme: Di, 18. 3. 2003, 14:30-16:00
Ort: Geb. 27.2, Raum 026 (Untergeschoss, neben Hausmeisterwohnung)

Terminänderung: Die Nachklausur findet am 15. April von 9 bis 12 Uhr im Hörsaal 002, Geb. 45, statt. Zugelassen ist jeder, der zur Erstklausur zugelassen war und diese nicht bestanden hat. Näheres wird noch bekannt gegeben.


Zielgruppe und Voraussetzungen

Die Vorlesung ist geeignet für Studierende der Mathematik und der Informatik, sowohl in den Diplom-, Bachelor-, Master- als auch den Lehramtsstudiengängen. Die Vorlesungen stützt sich auf die im Grundstudium vermittelten Mathematikkenntnisse. Für die Rechnerübungen sind elementare Programmierkenntnisse in C erforderlich. Vorlesungssprache ist Deutsch.


Vorlesungstyp

Breit angelegte Einführung in mathematisch fundierte Methoden der Bildverarbeitung und des Rechnersehens. Diese Gebiete haben vielfältige Anwendungen, z. B. in der bildgebenden Medizintechnik, der computergestützten Qualitätskontrolle, der Robotik, der Computergrafik und im Multimediabereich.

Diese grundlegende Vorlesung wird im Sommersemester durch die Spezialvorlesung "Differentialgleichungen in Bildverarbeitung und Computer Vision" fortgesetzt, die an aktuelle Forschungsthemen in unserer Gruppe heranführt. Der Besuch beider Veranstaltungen ist notwendig, um an unserem Lehrstuhl eine Diplom- oder Masterarbeit zu schreiben.


Übungen

In 14-tägigem Wechsel finden Rechner- und Tafelübungen statt. Bei den Rechnerübungen wird ein Gefühl im Umgang mit den Algorithmen vermittelt, während bei den Tafelübungen mathematische Grundlagen vertieft werden. Die Rechnerübungen betreut Prof. Dr. Joachim Weickert, die Tafelübungen werden von Dr. Bernhard Burgeth und Dr. Martin Welk betreut.


Vorlesungsthemen

DatumThemen
25. 10. Gebietsabgrenzung, Bildtypen, Quantisierung, Diskretisierung
29. 10. Störungen in Digitalbildern
5. 11. Bildtransformationen I: Kontinuierliche Fouriertransformation
8. 11. Bildtransformationen II: Diskrete Fouriertransformation
12. 11. Bildtransformationen III: Bildpyramiden
15. 11. Bildtransformationen IV: Wavelets
19. 11. Farbwahrnehmung und Farbräume
26. 11. Bildaufbereitung I: Punktoperationen (verbessert)
29. 11. Bildaufbereitung II: Lineare Filter
3. 12. Bildaufbereitung III: Wavelet Shrinkage, Medianfilter, M-Glätter
6. 12. Bildaufbereitung IV: Mathematische Morphologie (verbessert)
10. 12. Bildaufbereitung V: Diffusionsfilter
13. 12. Bildaufbereitung VI: Variationsansätze
17. 12. Mathematische Ergänzungen
20. 12. Bildaufbereitung VII: Fouriermethoden und Dekonvolution
7. 1. Merkmalsextraktion I: Kanten (Ableitungsfilter)
10. 1. Merkmalsextraktion II: Ecken (Strukturtensor)
14. 1. Merkmalsextraktion III: Hough-Transformation
17. 1. Texturanalyse
21. 1. Segmentation I: Klassische Ansätze
24. 1. Segmentation II: Variationsansätze
28. 1. Bildfolgenanalyse I: Lokale Verfahren
31. 1. Bildfolgenanalyse II: Variationsansätze
4. 2. 3D Rekonstruktion I: Kamerageometrie
7. 2. 3D Rekonstruktion II: Stereo
11. 2. 3D Rekonstruktion III: Shape-from-Shading
14. 2. Objekterkennung I: Eigenraummethoden
18. 2. Objekterkennung II: Invarianzen
21. 2. Zusammenfassung

Es gibt auch das komplette Skript in 2-facher Verkleinerung im pdf-Format.


Material zu den Programmierübungen

DatumThemen
5. 11. Übung 1: Störungen in Digitalbildern
19. 11. Übung 3: Fouriertransformation
3. 12. Übung 5: Punkttransformationen
17. 12. Übung 7: Morphologie
14. 1. Übung 9: Eckendetektion
28. 1. Übung 11: Optischer Fluss (Bigün)
11. 2. Übung 13: Optischer Fluss (Horn und Schunck)


Literatur

Einzelthemen der Vorlesung werden beispielsweise in folgenden Büchern behandelt: Diese und weitere Bücher befinden sich im Handapparat der Informatikbibliothek.

Darüber hinaus gibt es ein interessantes Online-Kompendium, zu dem Leute, die sich berufen fühlten, Übersichtskapitel geschrieben haben. Allgemeine Informationen und zahlreiche Links findet man auf der Computer Vision Homepage. Bei der Suche nach Forschungsartikeln zu speziellen Themen hilft Keith Price's Annotated Computer Vision Bibliography.


Joachim Weickert / March 11, 2002 / back to MIA home.
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