Grundlagen der Bildverarbeitung und Mustererkennung

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Version vom 28. Februar 2008, 10:37 Uhr von Sonne (Diskussion | Beiträge) (Primäre Wahrnehmung (PWa 1 - 22))
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Einführung und Vorbemerkungen (WTE 8 - 24)

Primäre Wahrnehmung (PWa 1 - 22)

  • digitale Bildverarbeitung setzt Umsetzung von 2D-Strahlungsverteilungen in elektrische Signale voraus
  • bei der Primärwahrnehmung erfolgt bereits beträchtliche Reduzierung der Information
    • Beschränkung der örtlichen Auflösung Feinstrukturen nicht mehr sichtbar (PSF,MTF)
    • Diskretisierung des Definitionsbereichs Rasterung, Abtastung, Aliasing
    • Diskretisierung des Wertevorrats AD-Wandlung, Triggerung, Quantisierung
    • Beschränkung des Spektralbereichs

Strahlung, Bestrahlung, Licht, Beleuchtung

Radiometrische Größen

  • radiometrische Größen: absolute Bewertung elektromagnetischer Stahlung (strahlungsphysikalisch)
  • photometrische Größen: drücken spezifische Einwirkung der Lichtstrahlung auf das menschliche Auge über ein Vergleichsnormal aus
  • Umrechnung von radiometrischen in photometrische Größen erfordert Kenntnis der spektralen Zusammensetzung der Strahlung
  • Das Auge nimmt Leuchtdichten als photometrisches Äquivalent der Strahldichte war
  • Messtechnisch: wellenlängenabhängige Bewertung durch Filter

Raumwinkel:

  • Der Raumwinkel einer Fläche ist die Zentralprojektion dieser Fläche auf die um den Beobachtungspunkt gelegte Einheitskugel

Strahlungsphysikalische Größen:

  • sind vom menschlichen Auge unabhängige physikalische Größen
Zeichen Beschreibung Formel Einheit
Strahlungsfluss im Zeitmittel pro Zeiteinheit durch die Fläche hindurchgehende Energie
Strahlungsmenge

Beschreibung von Strahlungsquellen:

Zeichen Beschreibung Formel Einheit
Strahlstärke ist der in ein Raumwinkelelement

einfallende Strahlungsanteil

Strahldichte Flächenbezug des Strahlungsanteils

der von einem Punkt ausgeht

Senkrecht zum Flächenelement:

schräge Blickrichtung:

Lambert-Strahler ideal diffus strahlende Fläche

Bestrahlte Flächen:

Zeichen Beschreibung Formel Einheit
Bestrahlungsstärke Radiometrisches

Entfernungsgesetz

senkrechtes Auftreffen der Strahlung:

schräg auftreffende Strahlung:

Radiometrisches Grundgesetz Konkretisierung des

radiometrischen

Entfernungsgesetzes

Photometrische Größen

Bildtransformationne, -repräsentationen - Grundlagen (BR 1 - 27)

Primäre Wahrnehmung - Grenzen (PWb 1 - 18)

Farbe (GF 1 - 69)

Farbmessung (GF_FM 1 - 18)

Farbräume (F_CM 1 - 20)

Kameras (GF_Ka 1 - 12)

Bildvorverarbeitung (GT 1 - 33)

Grauwertstatistik (GwSt 1 - 25)

Punktoperationen (PO 1 - 22)

Lokale Operatoren zur Bildverbesserung (LOa 1 - 44)

Effiziente Implementierung von lokalen Operatoren (EI 1 - 12)

Beispiel zu Median und Mean bei Gaußschem Rauschen (LOa 45 - 54)

Diffusionsfilter (DiFi 1 - 10)

Bildrestauration (BR 1 - 4)

Morphologische Operationen zur Binärbildverarbeitung (MO 1 - 26)

Kantendetektion (LK 1 - 38)

Segmentierung von Bildern (RS 1 - 15)

Kontursegmentierung / Konturapproximation (LBS 1 - 37)

Merkmalextraktion (ME 1 - 4)

Morphometrische Merkmale (MM 1 - 14)

Klassifikation (Klassifikation 1 - 20)

Clusterverfahren (Klassifikation 21 - 38)

Stochastische Approximation als Lernverfahren für Ebenenklassifikator (Farbpixelklassifikation 40 - 47)