Grundlagen der Farbbildverarbeitung (Bildverarbeitung 2)

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

Vorlesungsmaterialien Sommersemester 2023

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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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 2023

Die Arbeitsmaterialien müssen in der Lehrveranstaltung ergänzt werden.

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

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, Farbreize, Normlichter, Farbmaßzahlen

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Hausaufgabe mit Bonus 9%:

Umsetzung des Prinzips der zyklischen Filterung bei Farbbildern mit VIP-Toolkit oder Alternative
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Übung 3:

At­tri­bu­te von Far­ben: In­ten­si­tät, Lumi­nanz und Light­ness (VIP-Tool­kit-Ex­pe­ri­mente), Um­gang mit Farb­rä­umen, Farb­ta­feln und Farb­maß­zahlen

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Übung 4:

Besonderheiten des HSI-Farbraums, VIP-Tool­kit-Ex­pe­ri­mente zum HSI-Raum, Farb­mes­sung und Farb­kor­rek­tur

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Übung 5:

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

Hausaufgabe mit Bonus 8%:

Umsetzung der Weißabgleich-Farbkorrektur nach dem Prinzip "Idealer Reflektor" mit dem VIP-Toolkit
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Übung 6:

Histogrammbasierte Farbvalenzmanipulation, Stö­rungs­un­ter­drüc­kung in Farb­bil­dern durch lo­kale Ope­ra­to­ren (Farb­saum­pro­blem, be­ding­te/adaptive Filterung), VIP-Tool­kit-Ex­peri­men­te

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Übung 7:

Operatoren zur Verbesserung von Farbbildern: Vektormedian, Farbkantenoperatoren, VIP-Tool­kit-Ex­peri­men­te
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Übung 8:

Histogrammbasiertes Farbmatching, Prü­fungs­vor­be­rei­tung (alte Aufgaben)
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