Verfügbarkeit: Grundlagen der Bildverarbeitung | Technische Universität München

Grundlagen der Bildverarbeitung:

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Bibliographische Detailangaben
Beteilige Person:	Tönnies, Klaus 1956- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	München [u.a.] Pearson Studium 2005
Schriftenreihe:	Informatik : Bildverarbeitung
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adam_text	Inhaltsverzeichnis Vorwort 9 Kapitel 1 Einführung із 1.1 Anwendungen der digitalen Bildveraibeitung....................... 16 1.2 Algorithmische Verarbeitung von Bildinformation.................... 17 1.3 Zu diesem Buch................................................ 24 1.4 Vertiefende und weiterführende Literatur........................... 25 Kapitel 2 Digitale Bilder und die Bildaufnahme 29 2.1 Das digitale Foto............................................... 31 2.2 Repräsentation und grundlegende Eigenschanen von digitalen Bildern ... 35 2.3 Die Digitalkamera.............................................. 38 2.4 Semantik der aufgenommenen Daten............................... 39 2.5 Andere Aufnahmesysteme....................................... 40 2.6 Vertiefende und weiterführende Literatur........................... 42 Kapitel 3 Einflüsse bei der Bildaufnahme 45 3.1 Informationsreduktion bei der Aufnahme........................... 47 3.1.1 Transformation und Projektion............................. 47 3.1.2 Abtastung der Szene..................................... 50 3.2 Deterministische Einflüsse....................................... 51 3.2.1 Verschiebungsinvariante, lineare Operatoren................. 51 3.2.2 Andere Operatoren...................................... 55 3.3 Stochastische Einflüsse.......................................... 57 3.4 Vertiefende und weiterführende Literatur........................... 59 Kapitel 4 Orthogonale Funktionstransformationen 63 4.1 Orthogonale Transformationen.................................... 66 4.2 Die Fourier-Transformation ....................................... 69 4.2.1 Eindimensionale Fourier-Transformation .................... 71 4.2.2 Zwaidimensionale Fourier-Transformation ................... 74 4.2.3 Schnelle Berechnung der Fourier-Transformation ............. 75 4.2.4 Fourier-Transformation für Funktionen mit reellem Definitionsbereich................................ 78 4.2.5 Eigenschaften der Fourier-Transformation .................... 78 4.2.6 Konvolution und Korrelation.............................. 83 4.3 Andere orthogonale Funktionstransformationen...................... 88 4.3.1 Kosinustransformation................................... 89 4.3.2 Wavelet-Transformation .................................. 90 4.4 Vertiefende und weiterführende Literatur........................... 97 Kapitel 5 Rückgewinnung und Restauration von Information 101 5.1 Rückgewinnung der Tiefeninformation............................. 103 5.2 Reduktion von Abtastfehlem..................................... 109 5.2.1 Aliasing und Anti-Aliasing-Methoden....................... 109 5.2.2 Transformationen und Interpolation......................... 112 5.3 Bildrestauration................................................ 115 5.3.1 Restauration von verschiebungsinvarianten Störungen.......... 115 5.3.2 Restauration von anderen linearen Störungen................. 125 5.4 Vertiefende und weiterführende Literatur........................... 126 Kapitel б Bildkompression ізі 6.1 Reduktion der Signalredundanz................................... 133 6.1.1 Histogramme und Entropie................................ 134 6.1.2 Huffman-Codierung...................................... 136 6.2 Reduktion der räumlichen Redundanz.............................. 137 6.2.1 Lauflängencodierung..................................... 138 6.2.2 RLE auf Bit-Ebenen...................................... 139 6.3 Reduktion der Bedeutungsredundanz.............................. 142 6.3.1 Quantisierung im Ortsraum................................ 143 6.3.2 Quantisierung im Frequenzraum............................ 145 6.4 Vertiefende und weiterführende Literatur........................... 147 Kapitel 7 Bildverbesserung 153 7.1 Pixelbasierte Bildverbesserung.................................... 155 7.1.1 Globaler und lokaler Kontrast.............................. 156 7.1.2 Maximierung der Entropie................................. 159 7.2 Bildverbesserung durch lineare Filterung........................... 164 7.2.1 Rauschunterdrückung durch lineare Filterung................. 164 7.2.2 Generierung von Kantenmerkmalen durch lineare Filterung..... 173 7.3 Nichtlineare Filterung........................................... 185 7.3.1 Rangordnungsfüter....................................... 186 7.3.2 Diffusionsfilter.......................................... 188 7.4 Vertiefende und weiterführende Literatur........................... 192 Kapitel 8 Segmentierung 197 8.1 Histogrammbasierte Segmentierung................................ 200 8.1.1 Schwellenwerte in bimodalen und multimodalen Histogrammen . 200 8.1.2 Störeinflüsse und Schwellenwertbildung..................... 201 8.1.3 Region Labelling ......................................... 204 8.1.4 Nachverarbeitung........................................ 205 8.2 Multiskalenstrategien........................................... 206 8.3 Segmentierung nach Homogenitätskriterien......................... 209 8.3.1 Region Merging .......................................... 210 8.3.2 Split-and-Merge......................................... 212 8.3.3 Textur als Homogenitätsmerkmal........................... 213 8.3.4 Texturbasierte Segmentierung.............................. 218 8.4 Segmentierung nach Diskontinuitätskriterien........................ 221 8.4.1 Edge Linking........................................... 221 8.4.2 Der Canny Edge Operator................................. 223 8.4.3 Suche nach Nulldurchgängen.............................. 224 8.4.4 Wasserscheidentransformation............................. 225 8.5 Relaxation Labelling ............................................ 228 8.6 Vertiefende und weiterführende Literatur........................... 233 Kapitel 9 Modellbasierte Segmentierung 239 9.1 Interaktive Suche............................................... 241 9.1.1 Region Growing ......................................... 242 9.1.2 Interaktive Kantenverfolgung.............................. 244 9.1.3 Optimale Kantenzüge.................................... 246 9.1.4 Markerbasierte Wasserscheidentransformation................ 249 9.2 Vollständige Suche............................................. 250 9.2.1 Template Matching ...................................... 251 9.2.2 Hough-Transformation................................... 255 9.2.3 Hough-Transformation für Kreise........................... 258 9.3 Veränderbare Templates......................................... 259 9.3.1 Optimierung durch Gradientenabstieg....................... 261 9.3.2 Physikalisch basierte Punktmodelle......................... 262 9.3.3 Statistische Punktmodelle................................. 265 9.4 Vertiefende und weiterführende Literatur........................... 269 Kapitel 10 Morphologische Operationen 275 10.1 Morphologische Basisoperationen................................. 277 10.1.1 Erosion und Dilatation................................... 277 10.1.2 Opening und Ciosing..................................... 280 10.2 Operationen zur Bestimmung von Formmerkmalen................... 281 10.2.1 Berechnung des Randes................................... 281 10.2.2 Distanztransformation.................................... 282 10.2.3 Der Hit-or-Miss-Operator.................................. 284 10.2.4 Skelettierung durch morphologische Operationen............. 286 10.3 Vertiefende und weiterführende Literatur........................... 289 Kapitel 11 Einführung in die Klassifikation 293 11.1 Merkmale..................................................... 296 11.1.1 Regionenbasierte Merkmale............................... 297 11.1.2 Formbasierte Merkmale................................... 299 11.2 Einführung in Klassifikationsverfahren............................. 303 11.2.1 Bayes scher Klassifìkator .................................. 303 11.2.2 Schätzung von A-Priori-Wahrscheinlichkeit und Merkmalsverteilungsfunktion.............................. 304 11.2.3 Direkte Schätzung der A-Posteriori-Wahrscheinlichkeit......... зю 11.2.4 Lineare Entscheidungsfunktion............................ 312 11.2.5 Test des Klassifikators........,........................... 313 11.3 Clustering-Methoden ............................................ 314 11.3.1 Clustering durch Agglomeration............................ 315 11.3.2 Partitional Clustering ..................................... 316 11.4 Abschließende Bemerkungen und weiterführende Literatur............ 318 Literatur 323 Register 333
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