Eintrag in der Universitätsbibliographie der TU Chemnitz
Kienel, Enrico
Brunnett, Guido (Prof. Dr.) ; Scheuermann, Gerik (Prof. Dr.) (Gutachter)
Algorithmen der Bildanalyse und -synthese für große Bilder und Hologramme
Algorithms for image analysis and synthesis of large images and holograms
Kurzfassung in deutsch
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit Algorithmen aus dem Bereich der Bildsegmentierung sowie der Datensynthese für das so genannte Hologrammdruck-Prinzip.Angelehnt an ein anatomisch motiviertes Forschungsprojekt werden aktive Konturen zur halbautomatischen Segmentierung digitalisierter histologischer Schnitte herangezogen. Die besondere Herausforderung liegt dabei in der Entwicklung von verschiedenen Ansätzen, die der Anpassung des Verfahrens für sehr große Bilder dienen, welche in diesem Kontext eine Größe von einigen hundert Megapixel erreichen können. Unter dem Aspekt der größtmöglichen Effizienz, jedoch mit der Beschränkung auf die Verwendung von Consumer-Hardware, werden Ideen vorgestellt, welche eine auf aktiven Konturen basierende Segmentierung bei derartigen Bildgrößen erstmals ermöglichen sowie zur Beschleunigung und Reduktion des Speicheraufwandes beitragen. Darüber hinaus wurde das Verfahren um ein intuitives Werkzeug erweitert, das eine interaktive lokale Korrektur der finalen Kontur gestattet und damit die Praxistauglichkeit der Methode maßgeblich erhöht.
Der zweite Teil der Arbeit beschäftigt sich mit einem Druckprinzip für die Herstellung von Hologrammen, basierend auf virtuellen Abbildungsgegenständen. Der Hologrammdruck, der namentlich an die Arbeitsweise eines Tintenstrahldruckers erinnern soll, benötigt dazu spezielle diskrete Bilddaten, die als Elementarhologramme bezeichnet werden. Diese tragen die visuelle Information verschiedener Blickrichtungen durch einen festen geometrischen Ort auf der Hologrammebene. Ein vollständiges, aus vielen Elementarhologrammen zusammengesetztes Hologramm erzeugt dabei ein erhebliches Datenvolumen, das parameterabhängig schnell im Terabyte-Bereich liegen kann. Zwei unabhängige Algorithmen zur Erzeugung geeignet aufbereiteter Daten unter intensiver Ausnutzung von Standard-Graphikhardware werden präsentiert, hinsichtlich ihrer Berechnungs- sowie Speicherkomplexität verglichen und unter Berücksichtigung von Qualitätsaspekten bewertet.
Kurzfassung in englisch
The thesis deals with image segmentation algorithms as well as the synthesis of holographic data for the so called HoloPrint principle.Motivated by an anatomic research project we are applying active contours for the semiautomatic segmentation of scanned histological cross sections.
We focused on the development of several approaches, which adapt the algorithm for huge images with a size of up to several hundred megapixels
that come along with the morphogenetic study. Limited to consumer hardware usage the thesis presents ideas that make the segmentation of these huge
images possible with active contours for the very first time by achieving both an overall acceleration and a reduction of the memory effort. Moreover,
the method has been extended by an intuitive tool that facilitates an interactive local correction of the final contour and hence significantly
increases practicability.
The second part of the thesis deals with a printing principle for the creation of holograms based on virtual objects. The HoloPrinting, being
reminiscent of the principle of inkjet printing, requires special discrete image data, which are called elementary holograms. These are carrying the
visual information of several viewing directions through a fixed position on the hologram plane. An entire hologram, composed of many elementary
holograms, generates a significant amount of data, which easily reaches terabytes depending on certain parameters. We present two independent
algorithms to generate appropriate holographic data by intensive utilization of standard graphics hardware. These algorithms are compared and evaluated
with respect to their computational complexities and memory efforts as well as their related quality aspects.
| Universität: | Technische Universität Chemnitz | |
| Institut: | Professur Graphische Datenverarbeitung und Visualisierung | |
| Fakultät: | Fakultät für Informatik | |
| Dokumentart: | Dissertation | |
| Betreuer: | Brunnett, Guido (Prof. Dr.) | |
| ISBN/ISSN: | 978-3-941003-75-0 | |
| URL/URN: | http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-100876 | |
| Quelle: | Chemnitz : Universitätsverlag der Technischen Universität Chemnitz, 2013. - 193 S. | |
| Freie Schlagwörter (Deutsch): | Aktive Konturen, Digitale Holographie, Hologrammdruck | |
| Freie Schlagwörter (Englisch): | Snakes, Gradient Vector Flow , GPGPU , Holoprint | |
| DDC-Sachgruppe: | Datenverarbeitung; Informatik, Geschichte des Altertums (bis ca. 499), Archäologie | |
| Tag der mündlichen Prüfung | 27.11.2012 |
