Digitale Bildverarbeitung - Eine algorithmische Einführung mit Java

Vorwort

Inhaltsverzeichnis

Crunching Pixels

1.1 Programmieren mit Bildern

1.2 Bildanalyse und ”intelligente" Verfahren

Digitale Bilder

2.1 Arten von digitalen Bildern

2.2 Bildaufnahme

2.3 Dateiformate für Bilder

2.4 Aufgaben

ImageJ

3.1 Software für digitale Bilder

3.2 Eigenschaften von ImageJ

3.3 Weitere Informationen zu ImageJ und Java

3.4 Aufgaben

Histogramme

4.1 Was ist ein Histogramm?

4.2 Was ist aus Histogrammen abzulesen?

4.3 Berechnung von Histogrammen

4.4 Histogramme für Bilder mit mehr als 8 Bit

4.5 Histogramme von Farbbildern

4.6 Das kumulative Histogramm

4.7 Aufgaben

Punktoperationen

5.1 Änderung der Bildintensität

5.2 Punktoperationen und Histogramme

5.3 Automatische Kontrastanpassung

5.4 Linearer Histogrammausgleich

5.5 Histogrammanpassung

5.6 Gammakorrektur

5.7 Punktoperationen in ImageJ

5.8 Aufgaben

Filter

6.1 Was ist ein Filter?

6.2 Lineare Filter

6.3 Formale Eigenschaften linearer Filter

6.4 Nichtlineare Filter

6.5 Implementierung von Filtern

6.6 Filteroperationen in ImageJ

6.7 Aufgaben

Kanten und Konturen

7.1 Wie entsteht eine Kante?

7.2 Gradienten-basierte Kantendetektion

7.3 Filter zur Kantendetektion

7.4 Weitere Kantenoperatoren

7.5 Von Kanten zu Konturen

7.6 Kantenschärfung

7.7 Aufgaben

Auffinden von Eckpunkten

8.1 "Points of interest"

8.2 Harris-Detektor

8.3 Implementierung

8.4 Aufgaben

Detektion einfacher Kurven

9.1 Auffällige Strukturen

9.2 Hough-Transformation

9.3 Implementierung der Hough-Transformation

9.4 Hough-Transformation für Kreise und Ellipsen

9.5 Aufgaben

Morphologische Filter

10.1 Schrumpfen und wachsen lassen

10.2 Morphologische Grundoperationen

10.3 Zusammengesetzte Operationen

10.4 Morphologische Filter für Grauwert- und Farbbilder

10.5 Implementierung morphologischer Filter

10.6 Aufgaben

Regionen in Binärbildern

11.1 Auffinden von Bildregionen

11.2 Konturen von Regionen

11.3 Repräsentation von Bildregionen

11.4 Eigenschaften binärer Bildregionen

11.5 Aufgaben

Farbbilder

12.1 RGB-Farbbilder

12.2 Farbräume und Farbkonversion

12.4 Statistiken von Farbbildern

12.5 Farbquantisierung

12.6 Aufgaben

Einführung in Spektraltechniken

13.1 Die Fouriertransformation

13.2 Übergang zu diskreten Signalen

13.3 Die diskrete Fouriertransformation (DFT)

13.4 Implementierung der DFT

13.5 Aufgaben

Diskrete Fouriertransformation in 2D

14.1 Definition der 2D-DFT

14.2 Darstellung der Fouriertransformierten in 2D

14.3 Frequenzen und Orientierung in 2D

14.4 Beispiele für Fouriertransformierte in 2D

14.5 Anwendungen der DFT

14.6 Aufgaben

Die diskrete Kosinustransformation (DCT)

15.1 Eindimensionale DCT

15.2 Zweidimensionale DCT

15.3 Andere Spektraltransformationen

15.4 Aufgaben

Geometrische Bildoperationen

16.1 2D-Koordinatentransformation

16.2 Resampling

16.3 Interpolation

16.4 Java-Implementierung

16.5 Aufgaben

Bildvergleich

17.1 Template Matching in Intensitätsbildern

17.2 Vergleich von Binärbildern

17.3 Aufgaben

Mathematische Notation

A.1 Häufig verwendete Symbole

A.2 Komplexe Zahlen

A.3 Algorithmische Komplexität und O-Notation

Java-Notizen

B.1 Arithmetik

B.2 Arrays in Java

ImageJ-Kurzreferenz

C.1 Installation und Setup

C.2 ImageJ-API

C.3 Bilder und Bildfolgen erzeugen

C.4 Bildprozessoren erzeugen

C.5 Bildparameter

C.6 Zugriff auf Pixel

C.7 Konvertieren von Bildern

C.8 Histogramme und Bildstatistiken

C.9 Punktoperationen

C.10 Filter

C.11 Geometrische Operationen

C.12 Grafische Operationen in Bildern

C.13 Bilder darstellen

C.14 Operationen auf Bildfolgen (Stacks)

C.15 Region of Interest (ROI)

C.16 Image Properties

C.17 Interaktion

C.18 Plugins

C.19 Window-Management

C.20 Weitere Funktionen

Source Code

D.1 Harris Corner Detector

D.2 Kombinierte Regionenmarkierung-Konturverfolgung

Literaturverzeichnis

Sachverzeichnis