Computer Graphics
TU Braunschweig

Digitale Bildverarbeitung WS'20/21
Vorlesung mit Übung

Prof. Dr.-Ing. Martin Eisemann

Hörerkreis: Master
Kontakt: dbv@cg.cs.tu-bs.de

Modul: INF-ROB-27
Vst.Nr.: 4215009, 4215031

 

Beschreibung

In der Vorlesung werden die Grundlagen der Bildverarbeitung behandelt, die in verschiedensten Anwendungsgebieten Anwendung finden: Visuelle Qualitätssicherung in der Industrie, Künstliche Intelligenz, (Semi-)automatische Werkzeuge für Designer und Künstler, VFX, usw. Die erarbeiteten Inhalte bilden die Basis für tiefergehenden Themen im Bereich des Rechnersehens oder Computer Vision, welches sich mit der Gewinnung von Informationen aus digitalen Bilddaten beschäftigt.

Digitale Bildverarbeitung beschreibt dabei zumeist die ersten Schritte der Informationsgewinnung, wie Bilderfassung und -repräsentation, Anwendung von Methoden aus der Signalverarbeitung, Bildverbesserung, Bildsegmentierung oder Merkmalsberechnung.

Bedingt durch die Corona-Restriktionen muss die Veranstaltung bis auf weiteres leider online stattfinden. Jede Woche werden die Folien und das entsprechende Material auf diese Webseite hochgeladen.

Dementsprechend wurde auch die Prüfungsform geändert. Bitte beachten Sie dazu den Projetkleitfaden!

Bleiben Sie gesund!

Anmeldung

Für die Vorlesung und Übung ist keine Anmeldung notwendig (auch nicht in stud.ip).

Die Anmeldung für die Prüfung erfolgt über das Prüfungsamt

Zusätzlich muss das Exposé aus dem Projektleitfaden bis zum 31.01.21 eingereicht sein

Inhalt

Die Inhalte werden ggf. noch angepasst

  • Bilderfassung, Repräsentation und Farbräume
  • Bildwahrnehmung
  • Histogramme und Punktoperationen
  • Geometrische Operationen
  • Lineare und nicht-lineare Filter und Frequenzanalyse
  • Kantenerkennung
  • Thresholding
  • Morphologische Operatoren
  • Segmentierung
  • Feature Deskriptoren
  • Bildkompression
  • Moderne Bildoperatoren (Image Blending, Inpainting, Image Retargeting, etc.)

 

Ort und Zeit

LIVE, Dienstags, 13:15–14:45 Uhr / Raum IZ 160 Online (Zugang unter https://webconf.tu-bs.de/mar-uf3-wqy , Lernvideos bitte VOR der Veranstaltung anschauen, diese werden weiter unten wöchentlich bereitgestellt)
Wöchentlich, beginnend am 27.10.2020

LIVE, Donnerstags, 09:45–11:15 Uhr / Raum IZ G40 Online (Zugang unter https://webconf.tu-bs.de/mar-uf3-wqy , Übungsblätter VOR der Veranstaltung bearbeiten, diese werden weiter unten in der Regel donnerstags bereitgestellt)
Wöchentlich, beginnend am 29.10.2020

22.-26.02.2021, bitte beachten Sie den Projektleitfaden

 

Detaillierter Zeitplan und Downloads

27.10.2020 Video Lecture Introduction [PDF] [Video]

29.10.2020 Ausgabe [1. Aufgabenblatt], keine Live Veranstaltung

30.10.2020 Video Lecture Image Acquisition [Video][PDF]

03.10.2020 Live Lecture [PDF]

05.11.2020 Live online Einrichtungshilfe für OpenCV

07.11.2020 Video Lecture Image Statistics and Point Operations [Video][PDF]

10.11.2020 Keine Live Veranstaltung aufgrund einer Veranstaltung des Präsidiums

12.11.2020 Live Übung 1. Übungsblatt [Lösung]

12.11.2020 Video Lecture Fourier Transformation and Image Filtering [Video][PDF]

12.11.2020 Ausgabe [2. Aufgabenblatt]

17.11.2020 Live Lecture [PDF1][PDF2]

19.11.2020 Live Übung 2. Aufgabenblatt [Lösung] (Der Fehler in der Live Übung war, dass wir eine Liste von Bildern, statt eines einzelnen Bildes übergeben hatten)

20.11.2020 Video Lecture Geometric Transformations [Video][PDF]

21.11.2020 Ausgabe [3. Aufgabenblatt

24.11.2020 Live Lecture [PDF]

26.11.2020 Live Übung 3. Aufgabenblatt [Lösung]

26.11. Video Lecture Edges [Video][PDF]

27.11. Ausgabe [4. Aufgabenblatt]

01.12.2020 Live Lecture

03.12.2020 Live Übung 4. Aufgabenblatt

03.12.2020 Video Lecture

04.12.2020 Ausgabe 5. Aufgabenblatt

08.12.2020 Live Lecture

10.12.2020 Live Übung 5. Aufgabenblatt

10.12.2020 Video Lecture

11.12.2020 Ausgabe 6. Aufgabenblatt

14.12.2020 Spätester Termin sich als teamsuchend zu melden unter dbv@cg.cs.tu-bs.de

15.12.2020 Live Lecture

17.12.2020 Live Übung 6. Aufgabenblatt und Projektinformationen

20.12.2020 - 10.01.2021 Weihnachtsferien

12.01.2021 Live Lecture

14.01.2021 Live Projektbesprechung

19.01.2021 Live Lecture

21.01.2021 Live Projektbesprechung

26.01.2021 Live Lecture

28.01.2021 Live Projektbesprechung

31.01.2021 Spätester Abgabetermin für die Exposés (siehe Projektleitfaden)

02.02.2021 Live Lecture

04.02.2021 Live Projektbesprechung

09.02.2021 Live Lecture

21.02.2021 Abgabe der finalen Projekte

22.-26.02.2021 Projektvorstellungen

Vorlesungen

Die Vorlesung wird als Inverted Classroom durchgeführt, d.h. Sie müssen sich vorab das bereitgestellte Video/Material anschauen und die Vorlesungszeit kann für Fragen und vertiefende Thematiken genutzt werden.

Das Material für die jeweils nächste Veranstaltung, sowie die Vorlesungsfolien, werden in der Regel eine Woche vorher hier zur Verfügung gestellt.

Das Passwort wird in der VL bekannt gegeben und kann notfalls unter dbv@cg.cs.tu-bs.de erfragt werden.

Übungen

Die Übungsaufgaben werden jeweils Donnerstags online gestellt und am darauffolgenden Donnerstag in der Übungsstunde besprochen.

Die praktischen Aufgaben werden in der Übungsstunde vorgeführt und können mit der eigenen Lösung verglichen werden. Arbeitsgruppen von bis zu drei Leuten werden empfohlen.

Die Frameworks und Lösungen wurden auf den Rechnern im CIP Pool unter Linux getestet. Leider können wir keine direkte Unterstützung für andere Systeme garantieren. Für die Anfertigung der praktischen Aufgaben ist ein Computer mit Linux, MacOS oder Windows erforderlich. Bei Problemen melden Sie sich bitte per Email an dbv@cg.cs.tu-bs.de.

Prüfung

Prüfungszeitraum siehe unter Ort und Zeit.
Eventuelle Änderungen werden in der Vorlesung und auf dieser Webseite rechtzeitig bekanntgegeben.

  • Prüfungsform: schriftliche Prüfung Erstellung und Dokumentation von Rechnerprogrammen
    • (§9 Abs.1 (Punkt 6) und Abs. 8 der APO)
    • Implementierung von Analyse- und/oder Verarbeitungswerkzeugen zur Editierung/Verarbeitung von Multi-Image Aufnahmen
    • Bearbeitung in Teams von 3-4 Personen möglich
  • Scheinerwerb durch Bestehen der Prüfung (mind. 50% der Punkte)
  • Voraussetzung zum Modulabschluss: im WiSe 20/21 gibt es noch keine Voraussetzung, ab WiSe 21/22 mindestens 50% der Punkte aus den Übungen erreicht.
  • Prüfungsteilnahme auch bei Vertiefung empfehlenswert!
  • Bachelor und Master Studenten müssen sich beim Prüfungsamt anmelden! 
  • Nicht beim Prüfungsamt angemeldete Studierende bekommen keine Note auf ihr eingereichtes Projekt, das Projekt darf auch nicht wiedereingereicht werden.
  • Teamsuchende melden sich bitte bis spätestens 14.12.2020 unter dbv@cg.cs.tu-bs.de
  • Abgabe des Exposés (siehe Projektleitfaden) bis spätestens 31.01.2021

Beachten Sie den Projektleitfaden für detaillierte Informationen: Projetkleitfaden

Anforderungen

  • Programmierkenntnisse, vorzugsweise in C/C++ oder Python

Literatur

  • R. C. Gonzales and R. E. Woods: Digital Image Processing. Prentice-Hall
  • Nischwitz et al.: Bildverarbeitung, Springer Verlag
  • Bernd Jähne: Digitale Bildverarbeitung, Springer Verlag