neue Vorlesung BVM1

Bildverarbeitung in der Medizin 1.md

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+# Einführung - Übersicht Bildverarbeitungsprozess
+
+## Bildverarbeitung
+Bildverarbeitung / Bildanalyse
+- Wissenschaft von der algorithmischen Verarbeitung von Informationen in Bildern
+- Ziel: Ableitung relevanter (nützlicher) Parameter
+- Anwendung in nahezu allen Bereichen von Wissenschaft und Technik, Medizin und Alltag
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+Vorlesung BVM
+- Grundlagen der Digitalen Bildverarbeitung
+- Anwendungsfokus: Medizinische Bildverarbeitung
+
+Anwendungsfelder digitaler Bildverarbeitung
+- Medizinische Diagnostik und Therapie
+    - Röntgen, CT, DSA, PET, SPECT, Ultraschall, MRI, fMRI, OCT
+- Biolog. Bildgebung
+    - Histologie, Mikroskopie, Zählung, Klassifikation u. Morphologie von Zellen, Bewegungsanalyse, Wachstum
+- Forensik / Rechtsmedizin
+    - Fingerabdruck, Gesichtserkennung
+- Mensch-Maschine-Kommunikation / Robotik
+    - Gestenerkennung, Zeichensprache, Orientierung im Raum
+- Dokumentenverarbeitung
+    - Automatische Texterkennung (OCR), Scannen, Archivieren, Fotografie
+- Industrie / Materialforschung
+    - Qualitätssicherung, automatisches Zählen, Komponentenerkennung
+- Remote Sensing
+    - Ernte, Wetter, Vermessung, Militär, Astronomie
+
+Medizinische Bildverarbeitung
+- Anwendungsfelder
+    - Diagnose
+    - Screening
+    - OP-Planung
+    - Bestrahlungsplanung
+    - Ausbildung
+- Eigenschaften
+    - Große Komplexität / multimodal (verschiedene bildgebende Verfahren)
+    - Variabilität der Objekte /individuelle Unterschiede
+    - Große Bedeutung feinster Strukturen
+    - Dreidimensionale / dynamische Bilddaten
+    - Vergleichbarkeit mit Standardfällen
+    - Hohe Robustheit notwendig
+
+Modellgestützte Interpretation
+- Bildinformationen
+    - Modell- bzw. anwendungsspezifische Interpretation des Bildes
+    - Bild nur unter Erwartungshaltung bzw. mit Hilfe eines Modells interpretierbar
+    - Können verfälscht oder widersprüchlich sein
+- Bildrestauration
+    - ''Pin Cushion'' Verzerrung, ''Barrel'' Verzerrung
+    - Verzerrung durch Bewegung (Restauration durch inverse Filterung)
+    - Fokussierungsunschärfe
+    - Verrauschtes Bild -> Gauß-Filter
+    - ,,Salz und Pfeffer'' Rauschen -> Medianfilter
+    - Kontraständerung
+- Bildregistrierung
+- Segmentierung
+    - Schwellwertsegmentierung
+    - Erkennung von Kreisen (Hough-Transformation)
+- Merkmale und Klassifikation
+
+## Vorlesungsinhalt
+0. Einführung
+    - Bildverarbeitungsprozess
+1. Bildrepräsentation und Bildeigenschaften
+    - Ortsbereich
+    - Spektralbereich
+    - Diskrete 2D-Faltung
+2. Bildvorverarbeitung
+    - Bildrestauration
+    - Bildregistrierung
+    - Bildverbesserung
+3. Segmentierung
+    - Pixel- bzw. histogrammbasierteSegmentierung
+    - Regionen-basierte Segmentierung
+    - Kantenbasierte Segmentierung
+    - Wasserscheidentransformation
+    - Modellbasierte Segmentierung
+4. Morphologische Operationen
+    - Morphologische Basisoperationen
+    - Entfernen von Segmentierungsfehlern
+    - Bestimmung von Formmerkmalen
+5. Merkmalsextraktion und Klassifikation
+    - RegionenbasierteMerkmale
+    - Formbasierte Merkmale
+    - Einführung in die Klassifikation
+
+# Literaturempfehlungen
+- Wilhelm Burger and MarkJ. Burge, ,,Digitale Bildverarbeitung – eine algorithmische Einführung mit Java'', Springer, 3. Auflage, 2015
+- Klaus D. Tönnies, ,,Grundlagen der Bildverarbeitung'', Pearson Studium, 1. Auflage, 2005
+- Heinz Handels, ,,Medizinische Bildverarbeitung'', Vieweg+Teubner, 2. Auflage, 2009
+- Bernd Jähne, ,,Digitale Bildverarbeitung'', Springer, 6. Auflage, 2005
+- Angelika Erhardt, ,,Einführung in die Digitale Bildverarbeitung'', Vieweg+Teubner, 1.Auflage, 2008
+- Rafael C. Gonzales and Richard E. Woods, ,,Digital Image Processing'', Pearson International, 3. Edition,2008
+- Geoff Dougherty, ,,Digital Image Processing for Medical Applications'', Cambridge University Press, 1. Edition, 2009
+- William K. Pratt, ,,DigitalImageProcessing'', Wiley, 4. Edition, 2007
+- John L. Semmlow, ,,Biosignal and Medical Image Processing'', CRCPress, 2. Edition, 2009

README.md

@@ -15,6 +15,7 @@ Mitschriften und selbst geschriebene Unterlagen und Hilfen zu Informatik Vorlesu
   - [Flashcards/Karteikarten](Betriebssysteme%20-%20Flashcards.pdf)
   - [Cheatsheet](Betriebssysteme%20-%20Cheatsheet.pdf)
   - [Fragenkatalog](Betriebssysteme%20-%20Fragen.md)
+- [Bildverarbeitung in der Medizin 1](Bildverarbeitung%20in%20der%20Medizin%201.md)
 - [Computergrafik](Computergrafik.md)
   - [Cheatsheet](Computergrafik%20-%20Cheatsheet.pdf)
 - [Content Verwertungsmodelle](Content%20Verwertungsmodelle.md)