Gegenstand der Vorlesung Grundlagen der Farbbildverarbeitung (Bildverarbeitung 2) sind Methoden zur Lösung von bildbasierten Erkennungsproblemen in technischen Systemen mit Farbkameras oder allgemein multispektralen bildgebenden Systemen. Erkennungsaufgaben mit kamerabasierten (sehenden) technischen Systemen sind heutzutage in der Automatisierungstechnik, der Robotik, der Medizintechnik, der Überwachungstechnik und im Automotive-Bereich sehr weit verbreitet.
Die Veranstaltung legt den Fokus auf optisch-spektral mehrkanalige digitale Bilder am Beispiel der spektralen Bildmodalität "Farbe" (Farb-/Multispektralbilder), die im Sinne konkreter Aufgaben ausgewertet werden. Die in der Vorlesung behandelten Methoden und Verfahren leiten sich unmittelbar aus bekannten Methoden der Intensitätsbildverarbeitung (jeder Szenenort wird hier mit nur einem optisch erfassten Merkmal beschrieben), wie sie in der Vorlesung Grundlagen der Bildverarbeitung und Mustererkennung (Bildverarbeitung 1) behandelt werden, ab oder werden unter Berücksichtigung der Zusammenhänge und der Bedeutung von Farbkanälen (Farbwerten) eines Bildes neu entwickelt. Dazu werden in der Veranstaltung wichtige Grundlagen zur „Farbe“ als subjektiver Sinnesempfindung, zu Farbräumen und –systemen, zur Farbmetrik vermittelt und durch Wissen zu multispektral-messenden und -wiedergebenden Systemen ergänzt. Das Ziel der Bildauswertung ist die Interpretation des Bildinhaltes auf verschiedenen Abtraktionsstufen.
Das Ziel der Bildauswertung ist die Interpretation des Bildinhaltes auf verschiedenen Abstraktionsstufen. Bilder werden dafür in der jeweils technisch zugänglichen Form, hier als mehrkanaliges (Farb-)Bild, aufbereitet, transformiert, gewandelt, analysiert und letztlich klassifiziert, um relevante Inhalte und Aussagen ableiten zu können. In der Veranstaltung werden dafür wesentliche Methoden, Verfahren und Algorithmen betrachtet und im Kontext konkreter Anwendungen aus der Praxis diskutiert.
Der Teilnehmende erhält einen umfassenden Überblick zu den Besonderheiten der Verarbeitung digitaler Farb-/Multispektralbilder im Rahmen von technischen Erkennungsaufgaben. Neben dem rein informatischen Aspekten der Bildverarbeitung werden dem Studenten wichtige Zusammenhänge zum Entstehen und zur technischen Beschreibung des Farbphänomens und der technischen Erfassung in Form digitaler Farbbilder vermittelt. Im Ergebnis ist der Kursteilnehmende in der Lage, klassische Verarbeitungsketten zur Lösung bildbasierter Erkennungsaufgaben zu verstehen und zu gestalten, Teilaspekte von Verarbeitungslösungen richtig einzuordnen und umzusetzen sowie sich begrifflich sicher in diesem interdisziplinären Wissensgebiet zu bewegen. Für das Verständnis aktueller Anwendungsgebiete auf diesem Gebiet, wie der multispektralen und multimodalen Bilderfassung und Bildsignalverarbeitung, werden durch die Vorlesung wichtige Vorraussetzungen geschaffen.
Aufbauend auf den in der Vorlesung vermittelten Inhalten kann der Teilnehmende das erworbene Wissen in weiterführenden Veranstaltungen zur Bildverarbeitung, z.B.
sowie weiteren Veranstaltungen zur angewandten Bildverarbeitung / künstlichen Intelligenz an der TU Ilmenau weiter ausbauen, spezialisieren und anwenden.
Die Veranstaltung ist begleitet von einer Übung, in der die Vorlesungsinhalte nachbereitet, vertieft und einfache BV-Aufgaben mit einer Prototyping Software für Bildverarbeitungslösungen (VIP-Toolkit) bearbeitet werden. Zur Vorlesung werden zahlreiche Lehrbeispiele bereitgestellt.
