Get Bildverarbeitung für Einsteiger: Programmbeispiele mit PDF

By Burkhard Neumann

Das Werk umfasst die modernen Methoden der digitalen Bildverarbeitung. Dabei wird Wert gelegt auf Verfahren zur Entzerrung von Bildern, der Farbbildverarbeitung, der Problemlösung mit Algorithmenketten, der Beleuchtung, der Optik zur Bilderfassung und auf Bildverarbeitungssysteme mit mehreren Kameras.

Die einzelnen Kapitel werden mit Hinweisen auf die Ziele und Anwendungen eingeleitet, dabei wird so oft als möglich ein Beispiel aus der eigenen Erfahrungswelt des Lesers herangezogen. Anschließend wird das Verfahren ausführlich beschrieben und die Wirkungen an Bildbeispielen dargestellt. Im Anhang zu jedem Kapitel werden Arbeitsblätter in Mathcad mit umfangreichen Erläuterungen zu den Listings angeboten. Es werden Aufgaben zu den einzelnen Themen gestellt und die Lösungen gegeben.

Über web sind die Mathcad-Arbeitsblätter abrufbar, so dass dem Leser die Umsetzung der Theorie in die Praxis gelingt.

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Für manche Darstellungen ist es notwendig, das Bild als Funktion G(x,y) zweier Ortsvariablen x und y aufzufassen. In solchen Fällen soll die xAchse des Bildes in unkonventioneller Weise vertikal von oben nach unten und die y-Achse horizontal von links nach rechts verlaufen. Sofern die Wertepaare (x, y) aus ganzen Zahlen bestehen, sind die Darstellungen Gi,j und G(x,y) identisch. Jeder Bildpunkt, mit Ausnahme der Randpunkte, besitzt vier direkte (senkrecht und waagerecht) und vier diagonale Nachbarn.

1 Rasterung Die Größe der Gittermaschen, die über das Urbild gelegt werden, haben einen entscheidenden Einfluss auf die Qualität des digitalisierten Bildes. Bei der Wahl eines zu groben Rasters gehen Details verloren oder feine Bilddetails werden verfälscht wiedergegeben. In der Sprache der BV wird dieser Rastereffekt Aliasing genannt. Bei einem zu feinen Gitter steigt die Auflösung, aber auch die Dateigröße. Um nun die für den jeweiligen Anwendungsfall richtige Rasterung zu finden, muss man sich an das Shannonsche Abtasttheorem halten, welches bezogen auf die Bildverarbeitung besagt: Die Rasterweite eines Bildes darf nicht gröber sein als die halbe geometrische Ausdehnung des kleinsten noch abzubildenden Objektdetails.

Geben Sie an, ab welcher Ortsfrequenz (1/g)max im Objekt und im Bild (Angabe in Linienpaare pro Millimeter LP/mm) die Rasterung nicht mehr ausreicht (Abb. 3). Abb. 3. Gitter mit abnehmender Gitterkonstante g 5. Statistische Kenngrößen Mit Hilfe einiger aus der Statistik bekannter Größen können bereits wichtige Bildinformationen erhalten werden. Dabei ist die Grauwertverteilung als eine Schwankungsgröße aufzufassen, die in Abhängigkeit vom Ort innerhalb des erlaubten Grauwertintervalls von 0 bis 255 zufällige Werte annimmt.

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