Grundlagen der Farbbildverarbeitung (Bildverarbeitung 2)

Diese Veranstaltung wird im Sommersemester an der TU Ilmenau an­ge­bo­ten. Bitte verwenden Sie zum Download der Lehrmaterialien die in der Vorlesung mitgeteilten Zugangsdaten.

Vorlesungsmaterialien Sommersemester 2025

Die Vorlesungsmaterialien müssen in der Lehrveranstaltung vervollständigt werden.

Bitte installieren Sie für die Lehrbeispiele das VIP-Tool­kit.

Literaturempfehlungen
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Kapitel 1:

Einführungsvorlesung (freier Zugriff)
Geschichtliches zur Farbe
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Kapitel 2:

Begriff der Far­be, physio­lo­gische und psycho­lo­gische As­pekte der Farb­wahr­nehmung, Farbtäuschungen, Kom­po­nen­ten der Farb­wahr­neh­mung, Mo­dell der Far­be

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VIP-Beispiel zum Farbkonstanz-Phänomen
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Farbtäuschung mit Benham-Scheibe (VIP-Toolkit)
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Farbtäuschung mit Benham-Scheibe
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VIP-Beispiel zur Farbinduktion
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VIP-Beispiel zu Farbinduktion 2 (Vorlesungsbeispiel)​​​
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Kapitel 3:

Farbreiz- und Spektralwertmetrik, Prinzip der subtraktiven Farbmischung
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Kapitel 4:

Lumi­nanz, Light­ness und Luma, Farb­räu­me und Farb­ta­feln: Farb­raum CIE-PDT, CIE-RGB, tech­ni­sche Farb­räu­me, Sys­tem der Norm­va­len­zen CIE-XYZ

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VIP-Beispiel zu In­ten­si­tät, Lu­mi­nanz, Light­ness, Lu­ma ​​​
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Kapitel 5:

Technische Farbsysteme, Höhere Farb­be­schrei­bun­gen und hö­here Farb­me­trik: gleich­ab­stän­dige Farb­räume (CIE-­UCS, CIE-­Lab, CIE-­Luv), OSY-Sys­tem, Helm­holtz-Zah­len und HSI-­Raum, Farb­samm­lun­gen
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Kapitel 6:

Farbmessung 1: Ver­gleichs­me­thode, Spek­tral­ver­fahren, Drei­be­reichs­ver­fahren, Spek­tral­mas­ken­ver­fahren
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Kapitel 7:

Farbmessung 2: Mehr­be­reichs­mess­tech­nik, Schät­zung spek­tra­ler Farb­rei­ze, Me­ta­me­rie­phäno­men, Ka­li­brie­rung von farb­mes­sen­den Sys­te­men

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Ergänzende Informationen zur targetbasierten Farbkorrektur
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Kapitel 8:

Farbbildverarbeitung, Sta­tis­tik und Histo­gram­me in Farb­räu­men, Punkt­ope­ra­tio­nen auf Farb­bil­dern: Farb­va­lenz- und Farb­wert­mani­pu­la­tionen

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VIP-Beispiel zur Erzeugung von korreliertem Farbwertrauschen mit Kovarianzmatrix
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VIP-Beispiel zur sta­tis­ti­schen Pixel­klas­si­fi­ka­tion in Farb­räumen oder re­du­zier­ten Farb­räumen
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VIP-Beispiel zur bedingten Farbwertmani­pu­la­tion am Bei­spiel ei­ner der­ma­to­lo­gi­schen Auf­nahme
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VIP-Beispiel zur Anhebung des Farbbildkontrastes durch sättigungsbedingte Intensitätskorrektur
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Kapitel 9:

Störungs­unter­drückung in Mehr­kanal-(Farb-)bil­dern, a­dap­ti­ves, be­ding­tes Ave­ra­ging, Dis­tanz­maße, Di­ffu­sio­ns­fil­ter, Rang­ord­nungs­prin­zip: Me­di­an und Vek­tor­me­dian, ge­mi­schte An­sät­ze

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VIP-Beispiel zur Entstehung von Farbsäumen
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VIP-Beispiel zur zyklischen Fil­te­rung von HSI-Farb­wer­ten
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VIP-Beispiel zum Prin­zip des va­ri­anz­ge­steuer­ten Box-Fil­ters für Farb­bil­der
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VIP-Beispiel zu lei­stungs­fähi­gen be­ding­ten / ada­pti­ven Fil­tern für Farb­bil­der
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VIP-Beispiel zum Prinzip des Vektor-Median
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Kapitel 10:

Kantendetektion in Farb­bil­dern: der Vek­tor­gra­dient und prak­ti­sche Näher­ungs­lö­sun­gen

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VIP-Beispiel zum Vektor­gra­dien­ten und Näher­ungs­lö­sun­gen
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Kapitel 11:

Color Indexing, Histo­gramm-Match­ing, gra­phen­ba­sier­tes Histo­gramm­Matching

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VIP-Beispiel zur Farbwert­um­quan­ti­sie­rung mit uni­for­mem Bin­ning​​
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VIP-Beispiel zu Farb­klas­sen­his­to­gram­men und his­to­gramm­ba­sier­ten Farb­mat­ching mit His­to­gramm­schnitt
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VIP-Beispiel zum Co­lor­In­dexing mit uni­for­mem und Fuz­zy-Bin­ning
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Kapitel 12:

Seg­men­tie­rung und Klassifikation in Farb­bil­dern: Aufgabe der Klassifikation, Pixel­klassi­fi­ka­tion+Zu­sam­men­hangs­test, Be­reichs­wachs­tums­ver­fahren (Re­gion Gro­wing), Seg­men­tie­rung in Farb­raum­pro­jek­tio­nen, hie­rar­ch­ische Seg­men­tie­rung in opti­ma­len Farb­räu­men

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VIP-Beispiel zur sta­tis­ti­schen Pixel­klas­si­fi­ka­tion in Farb­räu­men und re­du­zier­ten Farb­räumen
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VIP-Beispiel zur sta­tis­ti­schen Pixel­klas­si­fi­ka­tion mit par­titio­nie­ren­den Clus­ter­ver­fahren
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Übungsmaterialien Sommersemester 2024

Bitte installieren Sie für die Lehrbeispiele in der Übung das VIP-Tool­kit.

Übung 0:

VIP-Toolkit und dessen Grundfunktionen kennen lernen
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Übung 1:

Einführung VIP-Toolkit "Farbbildverarbeitung", einfache Experimente zu Farbtäuschungen und zum Erlernen des Umgangs mit Farbbildern
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Übung 2:

Farbe und Kom­po­nen­ten der Farbwahrnehmung: Ebenen der Farbbeschreibung, spezielle Farbattributierungen, Farbmaßzahlen, Farbtafeln (VIP-Toolkit-Experimente zu Intensität und Luminanz)

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Übung 3:

Umgang mit Farbtafeln, Besonderheiten des HSI-Farbraums, VIP-Toolkit-Experimente zum HSI-Raum, Farbmessung 1

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Übung 4:

Farbbildkorrektur (AWB), Farbbildstatistik und Farbbild-Punktoperationen, VIP-Toolkit-Experimente zur Farbkorrektur und zur Farbbildstatistik

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Übung 5:

Histogrammbasierte Farbvalenzmanipulation, Stö­rungs­un­ter­drüc­kung in Farb­bil­dern durch lineare und nichtlineare lo­kale Ope­ra­to­ren (Farb­saum­pro­blem, Vektormedian), VIP-Tool­kit-Ex­peri­men­te

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Übung 6:

Farbkantenoperatoren, VIP-Tool­kit-Ex­peri­men­te zu Farbkantenoperatoren und Farbklassenhistogrammen, Prüfungsvorbereitung
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