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Diese Arbeit behandelt die physikalisch plausible Bildsynthese virtueller Szenen anhand strahlungsphysikalischer Größen sowie physikalisch plausibler Beleuchtungsmodelle in Kombination mit qualitativ hochwertigem Schattenwurf. Verschiedene Modelle und Verfahren werden untersucht und in einer Echtzeitumgebung implementiert.
Diese Bachelorarbeit erläutert das Vorgehen bei der Erstellung einer Applikation für mobile Endgeräte, die einen dialogorientierten 3D-Charakter darstellt, der auf die Eingaben des Benutzers reagiert. Erläutert wird hierbei auch die historische Entwicklung der Mensch-Maschinen-Kommunikation. Darauf folgt ein Überblick über die, im Bereich der mobilen Endgeräte verfügbare, Hard- und Software sowie deren Architektur. Weitere Teile befassen sich mit den in der Applikation genutzten, selbst erstellten Methoden zur Textanalyse und Antwortgenerierung, sowie der Kombination aller Komponenten zu einem Endprodukt.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit einer Bildqualitätsanalyse der Stellen, an denen Qualitätsentscheidungen getroffen werden sowie der anschließenden Analyse dieser Bildstellen. Zunächst werden sechs verschiedene Fotografien mit den Optimierungsparametern Helligkeit, Schärfe, Kontrast und Neutralität bearbeitet. Um die oben genannten Bildstellen zu finden, werden diese durch 20 Probanden mit Hilfe eines Eye-Tracking Systems ermittelt. Die daraus gewonnenen Bildstellen werden dann im Frequenz- und Farbbereich durch Plug-Ins im Programm „ImageJ“ untersucht.
Die Erzeugung und Nutzung digitaler Daten nimmt in der medizinischen Bildgebung weiter stetig zu. Farbmonitore und das Aufgabenfeld der Wiedergabe der Bilder zur informativen Betrachtung spielen aber bisher eine untergeordnete Rolle. Verbindliche Vorgaben und Hinweise zum Umgang mit Farbdisplays, sowie auch zur informativen Betrachtung, sind bisher kaum entwickelt worden. Vor dem Hintergrund, dass Farbdisplays heute in großer Zahl im medizinischen Umfeld vorhanden sind und vielfach auch schon mobile Geräte zum Einsatz kommen, untersucht diese Arbeit experimentell, ob und wie die bereits heute vorhandenen digitalen Bilddaten in ausreichender Qualität auf diesen nicht kalibrierten Bildwiedergabesystemen dargestellt werden können. Es werden drei mobile Bildwiedergabesysteme auf ihre technische Eignung hin untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchung, sowie ein visueller Vergleich eines Testdatensatzes auf den drei Testsystemen und einem DICOM kalibrierten Befundsystem zeigen, dass vorrangig eine Dynamikkompression nötig ist, welche mit Hilfe einer Laplacepyramide realisiert wird.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde ein Java-Programm zur automatisierten Detektion von Strukturelementen in Volumendatensätzen entwickelt und anhand eines neu entwickelten Prüfkörpers der lokale geometrische Fehler eines bildgebenden Systems ermittelt. Mit geeigneten Algorithmen werden, für eine treffsichere Detektion, das Rauschen reduziert, die Stützstellen detektiert und die 7-Parameter der Helmert-Transformation bestimmt.
Die Hough-Transformation liefert die Parameter von in einem Bild vorkommenden Geraden. Durch die Kameraverzerrung werden die in der realen Welt vorkommenden Geraden jedoch nicht mehr auf Geraden abgebildet. Dies führt dazu, dass im Hough-Raum die entsprechenden Geradenpunkte nicht mehr auf den gleichen Punkt abgebildet werden. Durch Variation der Verzerrungsparameter mit Hilfe eines bereits vorliegenden Optimierungsprogrammes ist eine Korrektur zu ermitteln. Dabei sollen drei unterschiedliche Ansätze miteinander verglichen werden. Bildmaterial sollte Aufnahmen von Testobjekten und Gebäuden sein.
Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurde erfolgreich erarbeitet, dass mit Hilfe der Hough-Transformation aus Bildern der realen Welt die inneren Kameraparameter optisches Zentrum und Brennweite mit hinreichender Annäherung automatisch bestimmt werden können. Umgesetzt wurde der Algorithmus in Java als Plug-In für das Open Source Bildverarbeitungsprogramm ImageJ. Zur Bestimmung der Fluchtpunkte wird die Hough- Transformation innerhalb des Plug-Ins zweimal durchgeführt. Es eignet sich für Aufnahmen von Gebäuden und ähnlichen rechtwinkligen Strukturen.
Die vorliegende Arbeit behandelt eine Marktuntersuchung der Portraitfotografie in Deutschland und in China. Dazu ist eine Umfrage erforderlich. Da eine repräsentative Befragung Grundgesamtheit „Bevölkerung Deutschlands“ im Rahmen einer Diplomarbeit nicht möglich ist, soll eine Internetumfrage durchführt werden. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf der Marktentwicklung und Zukunftchancen der Portraitfotoindustrie in Deutschland.
Durch die rasante technologische Entwicklung der digitalen Cinematographie sind nicht nur neue Daten-Kameras entwickelt worden, sondern es wurden auch neue Objektive, sowohl für die digitale als auch für die analoge Filmwelt entwickelt. Ziel dieser Arbeit ist es, einen weitgehend praxisbezogenen Überblick über das aktuelle Angebot an Objektiven, sowohl für die analoge als auch für die digitale Cinematographie zu erstellen. Weiterhin werden Entscheidungskriterien und Qualitätsparameter dargestellt. Technische und finanzielle Unterschiede werden kurz erläutert. Zum Einstieg hierfür wird eine allgemeine Einführung in die physikalisch-optischen Grundlagen vorangesetzt. Dem folgt ein Abriss über die in der Praxis angewendeten Mess- und Prüfgeräte. Ergänzend befindet sich eine ausführliche Zusammenstellung mit den Detailinformationen zu einzelnen Objektiven im Anhang.
In dieser Bachelorarbeit werden die Grenzwerte der stereoskopischen Seheindrücke, in Bezug auf parallaktische Verschiebungen und dem Raumwinkel, empirisch ermittelt und mit bekannten Grenzwerten verglichen. Die Ermittlung der Grenzwerte erfolgte durch einen empirischen Test mit einer repräsentativen Personengruppe. In dem Ergebnis wird u. a. die Raumwinkeldefinition nach Lüscher bekräftigt. Neue Grenzwerte werden im Bereich der Parallaxengröße definiert.
In der vorliegenden Arbeit werden zwei Environment-Shader entwickelt, einer für die Software Maya, der zweite für die im WDR Köln genutzte Grafiksoftware 3Designer. Zur Entwicklung wird der Worflow zur Erstellung virtueller Szenenbilder im WDR Köln berücksichtigt. Dafür wird der Workflow vorgestellt und die Umsetzung in den Shader detailliert erläutert. Als Ergebnis liegt für jedes Programm ein Shader vor, der bewirkt, dass die Reflexion einer Umgebung, die als Kugel vorliegt, auf dem jeweiligen Objekt erkennbar ist.
Durch den hohen Bedienkomfort und die übersichtliche Darstellungsweise sind berührungsempfindliche Bildschirme eines der wichtigsten Eingabegeräte geworden. Neben den technischen Aspekten wie der Bildwiedergabetechnik, der Touchscreen-Technologie und der Mediensteuerung, wird in dieser Arbeit die Mensch-Computer-Interaktion beschrieben. Ziel der vorliegenden Diplomarbeit ist die Gestaltung einer intuitiven ouchpaneloberfläche zur Steuerung medientechnischer Anlagen, welches am Beispiel eines Videokonferenzraumes beschrieben wird.
Das permanente Angebot und die Nachfrage an Informationen und Daten jeglicher Art wachsen zunehmend. Das Ergebnis einer meist verschachtelten Suche nach bestimmten Zahlen ist jedoch oftmals eine unübersichtliche, tabellarische Aufstellung derer. Zudem ist dagegen die Aufnahme grafischer Informationen erheblich höher und effektiver. Als Ergebnis der Diplomarbeit soll im ersten, theoretisch-wissenschaftlichen Teil eine technische Konzeption für ein intelligentes Visualisierungs-System erarbeitet werden. Im zweiten, praktischen Teil soll anhand der untersuchten Methoden und des entwickelten Konzepts eine Anwendung kreiert werden, welche ausgewählte Methoden zur interaktiven Visualisierung statistischer Daten nutzt.
Entwicklung einer Software zur Erstellung menschlicher Temperaturprofile mittels IR-Videoaufnahmen
(2011)
In dieser Arbeit wird eine Software zur Analyse von thermografischen Videosequenzen vorgestellt. Mit Hilfe einer speziellen Wärmebildkamera, die in der Lage ist, thermografische Videosequenzen aufzunehmen, kann die zeitliche Auflösung der Hauttemperatur–Messung erhöht werden. Das Programm soll im Rahmen von Untersuchungen zu thermoregulatorischen Prozessen am Menschen diese Sequenzen auswerten und Temperaturprofile des menschlichen Körpers erstellen. Der Benutzer kann dazu Körperregionen gezielt auswählen und verfolgen lassen. Ergebnis ist eine Exceltabelle mit Temperaturwerten für jede definierte Zone pro Zeiteinheit. Diese kann durch den Import von Messtabellen externer Messgeräte ergänzt werden, so dass die Untersuchungsergebnisse aller Messgrößen synchronisiert in einer Datei zur Verfügung stehen.
In der vorliegenden Arbeit wird ein softwaregestütztes Verfahren vorgestellt, mit dem untersucht werden kann, wie weit die Dosis in der Mammographie abgesenkt werden kann. Die entwickelte Software analysiert dabei die jeweilige Modalität anhand von Aufnahmen des PAS 1054-Prüfkörpers. Die erfassten Daten werden verwendet, um an vorhandenen Mammogrammen eine Dosisreduktion zu simulieren. Dazu kommen Verfahren der Bildverarbeitung, insbesondere die Wavelet-Transformation zum Einsatz. Durch eine vergleichende Auswertung der simulierten Aufnahmen mit den originalen können Grenzwerte für die diagnostische Tauglichkeit von Aufnahmen mit reduzierter Dosis gewonnen werden.
In der vorliegenden Bachelorarbeit werden Objektive und deren Eigenschaften hinsichtlich ihrer Eignung für die Time-of-Flight Technologie in Verwendung mit dem PMD[vision]®CamCube3.0 untersucht. Dabei wird zunächst die Scharfstellung geprüft und analysiert. Desweiteren werden System-MTF-Kurven von verschiedenen Objektiven in unterschiedlichen Entfernungen gemessen. Die Objektive werden untereinander verglichen und die gemessenen Werte den Hersteller-MTF-Kurven gegenübergestellt. Außerdem wird eine Simulation zur Berechnung des aus einer nicht perfekten Modulationsübertragung resultierenden Phasenfehlers durchgeführt und analysiert.
Motion capturing plays an important role in computer animation and combines many different fields of research in media engineering, such as camera calibration, marker detection via image processing and 3D reconstruction. Most professional motion capture systems are distributed proprietarily by a handful of companies and do not grant much insight into detailed workflows. The motivation for the project this thesis is based on was to autonomously develop a simpler, yet similar system, which would capture static poses of a puppet. This thesis points out the designing steps of this system and illustrates how many of the aforementioned aspects of motion capturing are answered using the example of the stop-motion capture system, thus building a basis for the comprehension of more complex systems.
In der Verkehrsphotographie werden Aufnahmen von Verkehrsteilnehmern gemacht, um Ordnungswidrigkeiten, wie zu schnelles Fahren oder Überqueren einer Ampel bei Rotlicht, Fahrzeugen und Personen zuordnen zu können. Das Problem bei diesen Aufnahmen liegt in der hohen Dynamik, die vor allem durch Reflexionen im Nummernschildbereich entstehen. Zur zeit wird dieses Problem dadurch gelöst, indem man aus der Originalaufnahme zwei Bilder macht. Eins für den dunklen Bereich, in dem der Fahrer zu erkennen ist und ein Bild für den hellen Bereich, in dem das Nummernschild erscheint. Ziel dieser Arbeit ist es, die Dynamik so weit zu komprimieren, dass die wesentlichen Elemente, wie das Gesicht, das Kennzeichen und die Skriptzeile, die alle Informationen über die Aufnahme enthält, in einem Bild zu erkennen sind, anstatt wie oben beschrieben in zwei Bildern. Dadurch kann der Speicheraufwand für die Bilder um die Hälfte reduziert werden. Im Speziellen muss darauf geachtet werden, dass störende Artefakte, die bei den gewählten Methoden entstehen können, vermieden werden. Dies sind besonders Überschwinger an scharfen Kanten, die z.B. an den Buchstaben des Kennzeichens entstehen und niedrige lokale Kontraste im Bereich des Fahrers. Zusätzlich wird auf das Problem des Rauschens eingegangen. Durch dessen Reduktion kann der subjektive Eindruck des Bildes stark verbessert werden. In dieser Arbeit werden nur Schwarz/Weiß Bilder behandelt, weil es das Standardaufnahmeverfahren bei der Verkehrsüberwachung innerhalb der Bundesrepublik Deutschland ist. In anderen Ländern werden zwar auch Farbbilder aufgenommen, dessen Behandlung aber nicht Bestandteil dieser Arbeit sein soll.
In dieser Bachelorarbeit wird ein Verfahren zur HDR-Bilderstellung vorgestellt und mit anderen Verfahren verglichen, das eine beliebige Belichtungsreihe verarbeitet und auf der Erstellung von Histogrammen der Helligkeitsverhältnisse zwischen den Aufnahmen basiert. Der Algorithmus wurde in Java als Plugin für die Bildverarbeitungssoftware ImageJ implementiert.