Technische Universität Ilmenau

Bildverarbeitung in der Medizin 1 - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.

Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).

Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modulbeschreibungen durch die Modulverantwortlichen finden Sie unter Modulpflege.

Hinweise zu fehlenden oder fehlerhaften Modulbeschreibungen senden Sie bitte direkt an modulkatalog@tu-ilmenau.de.

Modulinformationen zu Modulnummer 200118 - allgemeine Informationen
Modulnummer200118
FakultätFakultät für Informatik und Automatisierung
Fachgebietsnummer2222 (Biosignalverarbeitung)
Modulverantwortliche(r) Dr. Marko Helbig
SpracheDeutsch
TurnusSommersemester
Vorkenntnisse

 

Signale und Systeme, Grundlagen der Biosignalverarbeitung, Biosignalverarbeitung 1, Bildgebung in der Medizin 1

Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen 

Fachkompetenz:
Die Studierenden kennen die einzelnen Komponenten des
Bildverarbeitungsprozesses, verstehen deren Zusammenwirken. Sie wissen, mit
Hilfe welcher Algorithmen und Verfahren diese Komponenten realisiert werden
können, wie diese Algorithmen und Verfahren funktionieren und kennen deren
Einsatzkriterien und Designmerkmale (Parameter). Die Studierenden verfügen explizit
über Kenntnisse zur Repräsentation von Bildern, zur Bildvorverarbeitung, zur Segmentierung
und Merkmalsextraktion und besitzen Überblickswissen zur Klassifikation von
Bildern.

Methodenkompetenz:
Die Studierenden kennen die speziellen Probleme der medizinischen
Bildverarbeitung und sind in der Lage, eigenständig elementare medizinische
Bildverarbeitungsprobleme zu lösen, Lösungsansätze in MATLAB umzusetzen und auf
praktische Problemstellungen anwenden zu können. Sie sind befähigt, auf Basis
des erworbenen Wissens auch fortgeschrittene Methoden der medizinischen
Bildverarbeitung zu analysieren. 

Sozialkompetenz:
Die Studierenden können die Bedeutung einer wirksamen Bildverarbeitung im
medizinischen Entscheidungsprozess und somit für die Qualität von Diagnostik
und Therapie richtig einordnen und können dies im wissenschaftlichen Diskurs
kommunizieren. Sie sind bereit, ihre Erfahrungen weiterzugeben und an sie
gerichtete Fragen zu beantworten.

Im
Praktikum werden gezielt folgende Kompetenzen erworben: Die Studierenden sind
in der Lage, grundlegende Problemstellungen der digitalen Verarbeitung
medizinischer Bilder in der Gruppe zu lösen und verschiedene Lösungsansätze zu
diskutieren, um gemeinsam die beste Lösung für eine gegebene Aufgabenstellung zu
identifizieren und umzusetzen.


Inhalt 

Im Rahmen der Vorlesung und des Seminars werden Grundlagen der digitalen Bildverarbeitung mit einem speziellen Fokus auf die in der Medizintechnik relevanten Bereiche vermittelt. Im Seminar werden die behandelten Methoden zur Lösung praktischer Aufgabenstellungen mit Hilfe von MATLAB eingesetzt und diskutiert.

- Einführung in die Bildverarbeitung und Vorstellung spezieller Probleme in medizinischen Anwendungen

- Bildrepräsentation und Bildeigenschaften im Ortsbereich und im Ortsfrequenzbereich (zweidimensionale Fouriertransformation)

- Bildvorverarbeitung (lineare diskrete Operatoren, Bildrestauration, Bildregistrierung, Bildverbesserung)

- Segmentierung (Pixelbasierte Segmentierung, Regionenbasierte Segmentierung, Kantenbasierte Segmentierung, Wasserscheidentransformation, Modellbasierte Segmentierung)

- Morphologische Operationen

- Merkmalsextraktion

- Einführung in die Klassifikation

Zugehöriger Praktikumsversuch:  Bildverarbeitung


Medienformen und technische Anforderungen bei Lehr- und Abschlussleistungen in elektronischer Form

- Vorlesung: Folien und Tafel

              normal: Präsenz 

               aktuell: wegen Corona online

                           technische Voraussetzungen: PC, Webex

- Seminar: Rechentechnisches Kabinett, Folien, Whiteboard

              normal: Präsenz 

               aktuell: wegen Corona online

                           technische Voraussetzungen: PC, Webex

- Praktikum: Laborrechner

               normal: Präsenz 

               aktuell: wegen Corona online

                           technische Voraussetzungen: PC, Webex

 

Link zum Moodle-Kurs: https://moodle2.tu-ilmenau.de/enrol/index.php?id=180

 

Literatur

1. Klaus D. Tönnies, "Grundlagen der Bildverarbeitung", Pearson Studium, 1. Auflage, 2005.

2. Heinz Handels, "Medizinische Bildverarbeitung", Vieweg + Teubner, 2. Auflage, 2009.

3. Bernd Jähne, "Digitale Bildverarbeitung", Springer, 6. Auflage, 2005.

4. Angelika Erhardt, "Einführung in die Digitale Bildverarbeitung", Vieweg + Teubner, 1. Auflage, 2008.

5. Rafael C. Gonzales and Richard E. Woods, "Digital Image Processing", Pearson International, 3. Edition, 2008.

6. Geoff Dougherty, "Digital Image Processing for Medical Applications", Cambridge University Press, 1. Edition, 2009.

7. William K. Pratt, "Digital Image Processing", Wiley, 4. Edition, 2007.

8. Wilhelm Burger and Mark J. Burge, "Principles of Digital Image Processing - Core Algorithms", Springer, 1. Edition, 2009.

9. John L. Semmlow, "Biosignal and Medical Image Processing", CRC Press, 2. Edition, 2009.

Lehrevaluation
Spezifik Referenzmodul
ModulnameBildverarbeitung in der Medizin 1
Prüfungsnummer220479
Leistungspunkte5
SWS3.25 (2 V, 1 Ü, 0.25 P)
Präsenzstudium (h)36.5625
Selbststudium (h)113.4375
VerpflichtungPflichtmodul
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum AbschlussDas Modul Bildverarbeitung in der Medizin 1 mit der Prüfungsnummer 220479 schließt mit folgenden Leistungen ab:
  • schriftliche Prüfungsleistung über 120 Minuten mit einer Wichtung von 92% (Prüfungsnummer: 2200800)
  • Studienleistung mit einer Wichtung von 8% (Prüfungsnummer: 2200801)


Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Versuch "Bildverarbeitung"; Note ergibt sich aus Gespräch, Durchführung und Protokoll

Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen

 

 

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Ingenieurinformatik 2021
ModulnameBildverarbeitung in der Medizin 1
Prüfungsnummer220479
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungWahlmodul
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum AbschlussDas Modul Bildverarbeitung in der Medizin 1 mit der Prüfungsnummer 220479 schließt mit folgenden Leistungen ab:
  • schriftliche Prüfungsleistung über 120 Minuten mit einer Wichtung von 92% (Prüfungsnummer: 2200800)
  • Studienleistung mit einer Wichtung von 8% (Prüfungsnummer: 2200801)


Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Versuch "Bildverarbeitung"; Note ergibt sich aus Gespräch, Durchführung und Protokoll

Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen

 

 

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Biomedizinische Technik 2021
ModulnameBildverarbeitung in der Medizin 1
Prüfungsnummer220479
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)34
Selbststudium (h)116
VerpflichtungPflichtmodul
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum AbschlussDas Modul Bildverarbeitung in der Medizin 1 mit der Prüfungsnummer 220479 schließt mit folgenden Leistungen ab:
  • schriftliche Prüfungsleistung über 120 Minuten mit einer Wichtung von 92% (Prüfungsnummer: 2200800)
  • Studienleistung mit einer Wichtung von 8% (Prüfungsnummer: 2200801)


Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Versuch "Bildverarbeitung"; Note ergibt sich aus Gespräch, Durchführung und Protokoll

Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen

 

 

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Ingenieurinformatik 2014
ModulnameBildverarbeitung in der Medizin 1
Prüfungsnummer220479
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)34
Selbststudium (h)116
VerpflichtungWahlmodul
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum AbschlussDas Modul Bildverarbeitung in der Medizin 1 mit der Prüfungsnummer 220479 schließt mit folgenden Leistungen ab:
  • schriftliche Prüfungsleistung über 120 Minuten mit einer Wichtung von 92% (Prüfungsnummer: 2200800)
  • Studienleistung mit einer Wichtung von 8% (Prüfungsnummer: 2200801)


Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Versuch "Bildverarbeitung"; Note ergibt sich aus Gespräch, Durchführung und Protokoll

Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen

 

 

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl