BV01 an der Technische Hochschule Köln

Karteikarten und Zusammenfassungen für BV01 an der Technische Hochschule Köln

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Aus welchen Schritten besteht der SIFT-Algorithmus?

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Gleitkommabilder


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Canny-Kantendetektor

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Was machen morphologische Filter?

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Nennen sie die grundlegenden Operationen von morphologischen Filtern.

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Wie bezeichnet man die Koeffizienten Matrix bei morphologischen Filtern?

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Was bewirkt die Opening-Operation?

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Was bewirkt die Closing-Operation?

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Was sind Anforderungen an einen guten Eckpunktdetektor?

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Was ist das Ziel des SIFT-Algorithmus?

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Welche Möglichnkeiten bietet die Bildverarbeitung

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BV01

Aus welchen Schritten besteht der SIFT-Algorithmus?

1. Bestimmung potentieller Merkmale in Form lokaler Extrema in dem aus dem Eingangsbild berechneten, dreidimensionalen Laplace-Gauß (Laplacian-of-Gaussian – LoG) Skalenraum. 


2. Präzise Lokalisierung der Punkte in Bezug auf die x/y-Position und Skalenlage mittels Interpolation. 


3. Bestimmung der dominanten Orientierung jedes Merkmalspunkts durch Auswertung der Gradientenrichtungen innerhalb einer fixen Umgebung. 


4. Zusammenstellung des normalisierten Descriptorvektors aus dem über die Umgebung des Fokusunkts berechneten Gradientenhisto- gramms.

BV01

Gleitkommabilder


Durch Gleitkommagrößen ist die relative Genauigkeit konstant.


Vorteile

  • keine Quantisierungsprobleme im Dunklen
  • negative Werte darstellbar
  • Werte in physikalischen Einheiten möglich

Nachteil

  • 32 Bit / Pixel für Grauwertbilder (float) erfordert viel Speicher

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Linie (line)

Eine Linie ist eine eindimensionale Struktur, die sich von ihrer Umgebung in Helligkeit oder Farbe stark unterscheidet.

BV01

Canny-Kantendetektor

  • Ziel: Binärbild bei dem die Kanten des Ausgangsbilder bestehen bleiben und nur 1 Pixel breit sind
  • Nutzt DoG-Filter


Folgende Schritte sind dafür nötig:


  • Tiefpassfilter
    • Gaußkern oder Binomialfilter, um Rauschen zu reduzieren
  • Gradienten mit Hilfe Ableitungsoperator bilden
  • Norm und Orientierung vom Gradienten berechnen
  • Orientierung auf Vielfaches von 45° runden
  • Der Gradient wird auf 0 gesetzt, wenn seine Norm kleiner
    ist als die Norm des Gradienten seines Nachbarn in
    Richtung des Gradienten, d.h. in der Richtung senkrecht
    zur Kante. Auf diese Weise wird die Kante auf die Breite
    von 1 Pixel reduziert.
  • Pixel, dessen Norm des Gradienten über einer Schwelle liegt, sind Kantenpixel
  • Pixel, dessen Norm des Gradienten über zweiter Schwelle liegen, sind eventuelle Kantenpixel
    • werden Kantenpixel, wenn in der Nachbarschaft keine verfügbar sind -> Lücken werden somit geschlossen

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Was machen morphologische Filter?

In diesem Kapitel betrachten wir so genannten „morphologische“
Filter, die imstande sind, die Struktur von Bildern gezielt zu beeinflus-
sen.

BV01

Nennen sie die grundlegenden Operationen von morphologischen Filtern.

Schrumpfen und Wachsen sind die beiden grundlegenden Operationen
morphologischer Filter, die man in diesem Zusammenhang als „Erosion“
bzw. „Dilation“ bezeichnet Schrumpfen und Wachsen sind die beiden grundlegenden Operationen morphologischer Filter, die man in diesem Zusammenhang als „Erosion“ bzw. „Dilation“ bezeichnet

BV01

Wie bezeichnet man die Koeffizienten Matrix bei morphologischen Filtern?

Das Strukturelement.

BV01

Was bewirkt die Opening-Operation?

Ein Opening bewirkt, dass alle Vordergrundstrukturen, die kleiner sind als das Strukturelement, im ersten Teilschritt (Erosion) eliminiert wer- den. Die verbleibenden Strukturen werden durch die nachfolgende Dilation geglättet und wachsen ungefähr wieder auf ihre ursprüngliche Größe.

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Was bewirkt die Closing-Operation?

Durch ein Closing werden Löcher in Vordergrundstrukturen und Zwi- schenräume, die kleiner als das Strukturelement H sind, gefüllt.

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Was sind Anforderungen an einen guten Eckpunktdetektor?

Er soll wichtige von unwichtigen Eckpunkten unterscheiden und Eck- punkte zuverlässig auch unter realistischem Bildrauschen finden, er soll die gefundenen Eckpunkte möglichst genau lokalisieren können und zu- dem effizient arbeiten, um eventuell auch in Echtzeitanwendungen (wie z. B. Video-Tracking) einsetzbar zu sein.

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Was ist das Ziel des SIFT-Algorithmus?

. Das Ziel ist die Lo- kalisierung von „interessanten“ Bildpunkten, und zwar zuverlässig und resistent gegenüber typischen Bildtransformationen auch über mehrere Bilder oder ganze Bildfolgen hinweg.

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Welche Möglichnkeiten bietet die Bildverarbeitung

  • Bildverbesserung
  • Optimierung der Wiedergabe
  • Bildgestaltung
  • Bildmanipulation
  • Bildkompression
  • Sicherheitsaspekte
  • Bildspeicherung
  • Merkmalsextraktion
  • Korrespondenzanalyse
  • Zerlegung(Segmentierung)
  • Quantitative Auswertung
  •  Mustererkennung

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