Algorithmen zur digitalen Bildverarbeitung II

Typ: Spezialvorlesung
Veranstalter: Prof. Dr.-Ing. Hans Burkhardt
Zeit und Ort: Do. 11.15-12.45, SR 02-017, Geb. 052
Beginn: Do. 23.10.2008
Übungen:

Kreditpunkte: 3

Beschreibung:
Die Vorlesung baut auf der Spezialvorlesung Algorithmen zur Digitalen Bildverarbeitung auf und behandelt ausgewählte Anwendungen.

Im ersten Teil werden lineare und nichtlineare Optimalfilteralgorithmen zur Restauration gestörter Bilder behandelt. Die linearen Optimalfilter werden aus dem Projektionssatz abgeleitet. Unter Beachtung eines endlichen Quellsignalalphabetes der Originalbilder werden lineare und nichtlineare Bildstörungen mit Hilfe von Markovprozessen beschrieben. Eine Maximum-a-posteriori-Schätzung führt unter Anwendung der dynamischen Programmierung (Viterbi-Algorithmus) auf ein nichtlineares Optimalfilter. Außerdem wird auf die Parallelisierung des Algorithmus und auf die Berechnung der Schätzgüte näher eingegangen.

Im zweiten Teil der Vorlesung werden Algorithmen zur Bewegungsschätzung in Bildsequenzen behandelt. Es wird von einem schnellen Algorithmus zur Laufzeitschätzung bei eindimensionalen Signalen ausgegangen. Das Bewegungsmodell wird auf die planare und räumliche Bewegung ebener Graubildvorlagen erweitert und der Schätzalgorithmus verallgemeinert. Die Algorithmen werden im Hinblick auf ihr Konvergenzverhalten und ihre arithmetische Komplexität analysiert.

INHALT

1 Methoden zur Bildrestauration
   1.1 Modellierung von Bildstörungen
   1.2 Lineare Optimalfilter
      1.2.1 Pseudoinverse Filterung
      1.2.2 2-D Wiener Filter
   1.3. Nichtlineare Optimalfilter
      1.3.1 Modellierung von Bildstörungen mit Markovprozessen
      1.3.2 Dynamische Programmierung und der Viterbi-Algorithmus
       1.3.3 MAP-Restauration von Bildern bei bekannten
                      Signaleinschränkungen
2 Algorithmen zur Bewegungsschätzung in Bildsequenzen
   2.1 Der Modifizierte Newton-Raphson-Algorithmus
   2.2 Laufzeitschätzung in eindimensionalen Signalen
   2.3 Bewegungsschätzung in Bildern

VORAUSSETZUNGEN

ALGORITHMEN ZUR DIGITALEN BILDVERARBEITUNG

MATERIAL ZUR VORLESUNG:

Digitale-Bildverarbeitung Kapitel-1+2

Digitale-Bildverarbeitung Kapitel-3

APL_pseudoinvers (17.11.2005)

APL Viterbi (06.02.2006)

ZUSÄTZLICHE LITERATUR:

Tech.Report zu Newton-Raphson

3D Shape Reconstruction from Multiple Views

An efficient motion estimator with application to medical image registration

Last modified: Wed Oct 10 10:24:50 MDT 2001