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Footage of organoids taken by means of fluorescence microscopy and segmented as well as triangulated by image analysis software like LimeSeg and Mastodon often needs to be visualized in aesthetic manner for presentation of the results in scientific papers, talks and demonstrations. The goal of this work was to create a simple to use addon “Biobox” for the open source 3D – visualization package “Blender” which would allow to import triangulated 3D data with animation over time (4D), produced by image analysis software, and optimize it for efficient usage. ”Biobox” offers several visualization tools for the creation of rendered images and animation videos by biologists.
The optimization of imported data was performed by using Blender intern modifiers. The optimized data can then be visualized by using several tools built for visualizing the organoid in frozen, animated and semi-transparent manners. A dynamic link for object selection and dynamic data exchange between Blender and Mastodon was developed. Additionally, a user interface was developed for manual correction errors of segmentation and steering the object detection algorithms of LimeSeg. The benchmark of the developed addon “Biobox” was performed on real scientific data. The benchmark test demonstrated that developed optimization result in significant (~5 fold) decrease of RAM usage and acceleration of visualization more than 160 times.
In this thesis two novel methods for removing undesired background illumination are de-veloped. These include a wavelet analysis based approach and an enhancement of a deep learning method. These methods have been compared with conventional methods, using real confocal microscopy images and synthetic generated microscopy images. These synthetic images were created utilizing a generator introduced in this thesis.
Implementierung und Analyse von Bildverarbeitungsalgorithmen zur Überwachung von Carbonbändern
(2015)
Diese Arbeit dokumentiert die Betrachtungen und Erkenntnisse, welche bei der Erstellung eines Versuchsstandes zur Überwachung eines bewegten Carbonfaserbandes mittels eines Zeilenkamerasystems und speziell bei der Entwicklung passender Bildverarbeitungsalgorithmen angestellt wurden. In den Kapiteln dieses Dokuments wird dabei im Einzelnen auf Rahmenbedingungen und konkrete Anforderungen, die Charakterisierung der Komponenten des Bildverarbeitungsaufbaus, die detaillierte Analyse der durch das Kamerasystem aufgenommenen Bilder von dem Band sowie Umsetzung, Eigenschaften und Vergleich verschiedener, an die Bedingungen angepasster Bildverarbeitungslösungen eingegangen. Ergebnis wird ein Beispielprogramm sein, welches abschließend vorgestellt und eingeschätzt wird.
In dieser Arbeit wird ein Versuch zur Erfassung der Aufmerksamkeit und des Gedächtnisses im Zusammenhang mit traditioneller Kunst durchgeführt. Anhand digital veränderter Werke soll erforscht werden, ob Probanden etwaige Modifikationen an bekannten Gemälden wahrnehmen. Anhand wissenschaftlicher Daten werden die per Umfrage erhaltenen Ergebnisse analysiert und ausgewertet.
In der folgenden Bachelorarbeit sollen die Bedingungen zur Herstellung von Fakefingerabdrücken, die mit einem Tintenstrahldrucker und einem Material aus Holz-leim und Glycerin hergestellt wurden verbessert werden. Grund dafür ist, dass es im vorangegangenen Praktikumsbeleg noch Mängel bei der Herstellung der Fakes gab. Außerdem sollen die idealen Bedingungen (Materialzusammensetzung und Bearbeitungsmethoden) herausgefunden werden, um Fakes dieser Art herzustellen. Außerdem soll ein neues Unterscheidungsmerkmal für die Erkennung von Fakefingerabdrücken untersucht werden, um in Zukunft die Unterscheidung zwischen Original und Fälschung zu verbessern.
Die folgende Arbeit behandelt die Methoden digitaler Bildmanipulationen sowie die Erkennung solcher Manipulationen anhand etablierter Detektionsverfahren. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Planung und Implementierung einer Software zur automatisierten Detektion duplizierter Regionen innerhalb eines digitalen Bildes. Anschließend an diese Implementierung folgt eine detaillierte Auswertung der Detektionsergebnisse sowie eine Bewertung der Qualität der Software gegenüber bestehenden Verfahren.
Das Ziel dieser Arbeit ist es verschiedene Methoden der Platzierung von Vegetation zu vergleichen und in Hinsicht auf die Qualität der Ergebnisse zu beurteilen. Zum Vergleich dient in diesem Fall die Natur selbst als Maßstab, denn diese soll bei den meisten Methoden simuliert werden. Die Methoden zur Generierung sind vielfältig und unterschiedlich komplex. Einem Entwickler stellt sich nun die Frage zu welcher Methode oder welcher Kombination er greifen soll unter den Aspekten Entwicklungsaufwand, Performanz, Qualität und Flexibilität. Es soll erkundet werden, bei welchen Vorhaben es sich für einen Spielentwickler lohnt ein solches System zu implementieren oder ob herkömmliche Produktionsketten sinnvoller wären.
Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Implementierung und Laufzeitoptimierung von Bildverarbeitungsalgorithmen in OpenCL. Es wird untersucht, wie viel Zeit die Algorithmen zur Bearbeitung von Bildern in Anspruch nehmen und wie stark diese gedrosselt werden kann. Dabei werden verschiedene Speicherbereiche von GPUs und unterschiedliche
Rechenmethoden hinsichtlich ihrer Performance beleuchtet. Die Laufzeit der jeweiligen Programmversion wird gemessen, den anderen Varianten gegenübergestellt und ausgewertet. Aus der Untersuchung geht hervor, dass die Laufzeiten der Programme auf bis zu einem Drittel der unbearbeiteten Algorithmen gesenkt werden können.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Auslegung, Konstruktion und Bau eines visuellen Kamerasystems zur Unterstützung der magnetinduktiven Seilbegutachtung an Seilbahnseilen. Ziel der Diplomarbeit ist es, alle theoretischen und praktischen Grundlagen zur Konstruktion des Prototyps zu erarbeiten. Dazu gehört die Erarbeitung der Grundlagen in Bezug auf die Bildverarbeitung, die Auswahl der konstruktiven Lösung bei der Kamerapositionierung, sowie die softwareseitige Umsetzung. Dabei soll die Berücksichtigung der Machbarkeit und Praxistauglichkeit im Vordergrund stehen.
In der vorliegenden Arbeit werden Bildanalysemethoden für die Lokalisation und Klassifikation von Eingabefeldern untersucht. Bei den Eingabefeldern liegt der Schwerpunkt auf den Benutzererkennungs- und Passwortfeldern, da die Verwendung der Bildanalysemethoden für eine Single Sign-On Lösung gedacht ist. Neben traditionellen Bildverarbeitungsmethoden, wie Segmentierung und Hough-Transformation, wird auch die Verwendung von neuronalen Netzen betrachtet.
Ende Dezember 2019 infizierte sich in der chinesischen Stadt Wuhan vermutlich zum ersten Mal ein Mensch mit dem SARS-CoV-2 Virus. Um möglichst schnell nach einer Infektion reagieren zu können sind schnelle Diagnosemöglichkeiten von größter Bedeutung, um frühzeitig medizinische Maßnahmen ergreifen zu können. Zu diesem Zweck wird ein Bildverarbeitungsalgorithmus vorgestellt, der anhand von Röntgen-Thorax-Aufnahmen ermitteln kann, ob eine Virusinfektion oder eine bakterielle Infektion der Lunge vorliegt. Dieser soll vor allem zu einer schnelleren Diagnose von SARS-CoV-2 Virus-Infektionen in medizinisch unterversorgten Gebieten beitragen.
Der Weg zur Brückenklassifizierung : Generierung, Annotation und Klassifizierung eines Datensatzes
(2019)
In dieser Arbeit wird darauf eingegangen, wie zum Zwecke der Klassifizierung von Brückenbildern ein Datensatz erhoben, annotiert, augmentiert und verschiedene Modelle neuronaler Netze darauf trainiert wurden die Brückenbilder in eine von sieben Kategorien einzuordnen. Dabei wird kurz auf die übergeordnete Bemühung eingegangen, mithilfe eines solchen Netzes einen Beitrag zur Abmilderung der Auswirkungen katastrophaler Ereignisse zu bieten. Anschließend werden die vorgenommenen Schritte im Einzelnen erläutert, die zu den im letztem Kapitel gezeigten Ergebnissen führten. Abschließend werden die Ergebnisse diskutiert, Probleme und mögliche Fehlerquellen angesprochen und ein Ausblick auf Weiterführung der Bemühung zur korrekten Brückenklassifikation gegeben.
In dieser wissenschaftlichen Arbeit untersucht der Autor Programme der digitalen Bildbearbeitung und Gestaltung hinsichtlich ihrer Funktionalität, Effektivität und Zuverlässigkeit im fachpraktischen Alltag. Dabei bezieht sich der Autor auf eine eigens für diese Arbeit durchgeführten Umfrage und einem Praxistest der Adobe-Programme Photoshop, Indesign und Illustrator und vergleicht diese mit den Open Source-Programmen Gimp, Scribus und Inkscape. Ziel dieser Arbeit ist der Erkenntnisgewinn, ob Open Source-Programme in ihrer Funktionalität für die marktführenden Adobe-Programme eine ernsthafte Alternative für den professionellen Praxisalltag ist.
4K Auflösung gilt als der neue Auflösungsstandard der Film- und Fernsehbranche. Seitens der Unterhaltungsindustrie wird 4K als Verkaufsargument eingesetzt um die Absätze zu erhöhen. Doch inwiefern hat eine höhere Auflösung Einfluss auf die Qualität eines Bildes? Welche Rolle spielen im Vergleich dazu andere Bildparameter und wie wirken sich diese auf die Bildgüte aus? Um eine Aussage über den Sinn von 4K Auflösung machen zu können, werden technische sowie physische Auflösungsgrenzen definiert. Des Weiteren werden verschiedene Faktoren vorgestellt, die die Bildgüte beeinflussen. Es wird der Einzug der 4K Technologie in Kino und Fernsehen beschrieben und über Schwierigkeiten bei der Etablierung informiert. Anhand eines Testverfahrens werden verschiedene Auflösungen miteinander verglichen. Auch die Auswirkungen der 4K Auflösung auf die Gewerke einer Filmproduktion werden näher betrachtet, um abschließend 4K Auflösung und dessen Nutzen bewerten zu können.
Die vorliegende Arbeit liefert einen Überblick in die Möglichkeiten der GPU Programmierung. Dazu werden die Hardwarearchitektur der GPU, sowie Unterschiede zur CPU erläutert. Vorhandene Schnittstellen verglichen und mit Codebeispielen dargestellt. Der Einsatz in der Praxis, wird anhand verfügbarer Entwicklungswerkzeuge und Anbindung an verschiedene Programmiersprachen untersucht.
Medizintechnik und Informationstechnik wachsen durch die Integration verschie-denster medizintechnischer Systeme in das IT-Datennetz immer mehr zusammen und bilden dadurch ein sogenanntes medizinisches Netzwerk. An dieses medizinische Netzwerk werden besondere Anforderungen gestellt, um den speziellen Bedürfnissen der medizintechnischen Geräte im laufenden Betrieb gerecht zu werden. Diese Geräte müssen im Hinblick auf die Verarbeitung, Speicherung und Übertra-gung von Informationen, bezüglich Vertraulichkeit, Verfügbarkeit und Integrität vor negativen Beeinflussungen durch organisatorische und technische Maßnahmen geschützt werden. Zielsetzung dieser Diplomarbeit ist die Entwicklung eines Informationssicherheits-konzeptes zur Gewährleistung der Betriebssicherheit der eingebundenen medizin-technischen Geräte in das IT-Datennetz.
Das Ziel der Arbeit ist es herauszufinden, inwiefern eine kostenfreie Open-Source-Produktlösung in einer Medienproduktion als Ersatz für ein kommerzielles Produkt aus der Produktpalette von Adobe dienen kann. Anhand entwickelter Testszenarien werden kommerzielle und kostenfreie Produktpaletten getestet. Aus der Umsetzung der simulierten Workflows und den daraus entstandenen Ergebnissen wird ein Fazit zur möglichen Substitution eines teuren Programms durch eine Open-Soure-Lösung diskutiert.
Ziel der Diplomarbeit ist eine Untersuchung der Probleme und Schwachstellen die sich in der praktischen Anwendung von DICOM-fähigen Geräten und Software im medizini-schen Umfeld ergeben. Diese Arbeit erläutert zunächst die Systeme und Arbeitsabläufe in radiologischen Ab-teilungen. Danach werden die Eigenschaften und Anwendungsgebiete des DICOM-Standards, welcher die Basis für die digitale medizinische Bildverarbeitung darstellt, eingehend behandelt. In weiteren Kapiteln werden die Probleme als auch deren Ursachen und Folgen die sich im realen Einsatz des DICOM-Standards ergeben können näher betrachtet. Dazu werden Kompatibilitätsprobleme aus der Praxis untersucht und eine Analyse der DICOM-Daten durchgeführt die von Systemen in radiologischen Ein-richtungen erzeugt wurden. Im letzten Abschnitt erfolgt ein Blick auf die aktuellen Entwicklungen.
Die Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Problematik, die durch Veränderung der Bildaussage von Fotografien durch Manipulationen entsteht. Im Laufe der Arbeit wird dies bewiesen und mit Hilfe von Beispielen aufgezeigt. Neben der Bedeutung und der Funktion von Bildern, Fotografien und Bildmanipulation werden Motivationen und Wirkung aufgezeigt.