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Wavelet-Transformationen in der Bildverarbeitung - V+Ü (WTBV-V+Ü)7.5 ECTS (Prüfungsordnungsmodul: Vertiefungsmodul Mustererkennung)
Modulverantwortliche/r: Volker Strehl Lehrende:
Volker Strehl
Startsemester: |
WS 2011/2012 | Dauer: |
1 Semester |
Präsenzzeit: |
90 Std. | Eigenstudium: |
135 Std. |
Lehrveranstaltungen:
Im Rahmen des Moduls können entweder die praktischen Übungen (Rechner) oder die theoretischen Übungen gewählt werden. Bitte bel der Prüfungsanmeldung die jeweilige Lehrveranstaltungskombination beachten!
Alternativ kann die Kombination aus Vorlesung und beiden Übungen auch als Modul im Umfang von 10 ECTS gewählt werden. Siehe Modul WTBV+PrÜ+ThÜ.
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Wavelet-Transformationen in der Bildverarbeitung
(Vorlesung, 3 SWS, Volker Strehl, Di, 12:15 - 13:45, SR TM; Mi, 8:30 - 10:00, 00.151-113; Vorbesprechung beim 1. Termin)
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Wavelet-Transformationen in der Bildverarbeitung Rechnerübung (optional)
(Übung, 1 SWS, Johannes Jordan)
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Übungen (Theorie) zu Wavelet-Transformationen in der Bildverarbeitung (utwtbv) (optional)
(Übung, 2 SWS, Johannes Jordan, Ort/Zeit n.V.)
Inhalt:
Das klassische Verfahren der Fourier-Analyse stellt Funktionen als Überlagerungen von trigonometrischen
Funktionen dar, dient also in erster Linie der Behandlung von stationären Eigenschaften von Signalen. Für die
Untersuchung von kurzzeitigen ("transienten") Eigenschaften von Signalen ist die historisch wesentlich jüngere
Wavelet-Analyse das Mittel der Wahl. Wavelets stellen Funktionen als Überlagerungen von Signal-Bausteinen dar,
die im Zeit- und Frequenzbereich gut begrenzt sind und die mittels Skalierung und Verschiebung aus einem
"Mutter-Wavelet" gewonnen werden. Während es i.w. "nur" eine Fourier-Theorie gibt, ist das Spektrum der
Möglichkeiten bei Wavelets ungleich grösser -- aber Wavelets mit guten Eigenschaften zu konstruieren ist
trotzdem alles andere als eine offensichtliche Angelegenheit.
Die Vorlesung ist sowohl theoretisch als auch praktisch orientiert. Auf der theoretischen Seite sollen die
Prinzipien der kontinuierlichen und diskreten Wavelet-Analyse, der Multiskalenanalyse und der Konstruktion
"kompakter" und "glatter" Wavelets behandelt werden -- wobei die Fourier-Theorie dann doch wieder eine
erhebliche Rolle spielt! An Beispielen aus der Bildverarbeitung (Rauschunterdrückung, Datenkompression,
Kantenerkennung) soll die Anwendung von Wavelets behandelt und auch praktisch (Matlab!) geübt werden.
Spezielle Vorkenntnisse auf Seiten der Teilnehmer werden nicht erwartet, auch wenn etwas vorherige
Bekanntschaft mit Fourier-Analyse und Begriffen der Signal- und Bildverarbeitung nützlich sein wird. Es soll
aber nicht verschwiegen werden, dass der Stoff ein nicht geringes Mass an mathematischer Denkweise und Technik
verlangt, also die Bereitschaft zur Auseinandersetzung damit erwartet wird.
Literatur:
Literatur (eine Auswahl):
J. Bergh, F. Ekstedt, M. Lindberg:
Wavelets mit Anwendungen in der Signal- und Bildverarbeitung, Springer, 2007.
A. Bogess, F. J. Narcowich:
A First Course in Wavelets with Fourier Analysis,
Prentice-Hall, 2001.
A. Jaffard, Y. Meyer, R. D. Ryan:
Wavelets, Tools for Science & Technology,
SIAM, 2001.
Y. Nievergelt:
Wavelets Made Easy,
Birkhäuser, 1999.
R. M. Rao, A. S. Bopardikar:
Wavelet Transforms,
Addison-Wesley, 1998.
J. S. Walker:
A Primer on Wavelets and their Scientific Applications,
Chapman & Hall, 1999.
D. F. Walnut:
An Introduction to Wavelet Analysis,
Birkhäuser, 2002.
Weitere Informationen:
Schlüsselwörter: wavelets, signal processing, image processing, Signalverarbeitung, Bildverarbeitung
www: http://www5.informatik.uni-erlangen.de/lectures/ws-1112/wavelet-transformationen-in-der-bildverarbeitung-wtbv/
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- Informatik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Wahlpflichtbereich | Säule der anwendungsorientierten Vertiefungsrichtungen | Vertiefungsmodul Mustererkennung)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Wavelet-Transformationen in der Bildverarbeitung (Vorlesung mit praktischen Übungen)
- Studienleistung, benotet
- weitere Erläuterungen:
Die Note wird auf Basis einer 30-minütigen mündlichen Prüfung und der Bewertung der Übungsaufgaben ermittelt.
- Erstablegung: WS 2011/2012, 1. Wdh.: SS 2012, 2. Wdh.: keine Wiederholung
Wavelet-Transformationen in der Bildverarbeitung (Vorlesung mit theoretischen Übungen)
- Studienleistung, benotet
- weitere Erläuterungen:
Die Note wird auf Basis einer 30-minütigen mündlichen Prüfung und der Bewertung der Übungsaufgaben ermittelt.
- Erstablegung: WS 2011/2012, 1. Wdh.: SS 2012, 2. Wdh.: keine Wiederholung
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