Grundlagen der optischen Bildverarbeitung

Beschreibung

Maschinelles Sehen und darin enthalten, Bildaufnahme, -abtastung, -verarbeitung und -analyse sind zentrale Themen unserer Industrie und auch des täglichen Lebens.

Beispiele dafür sind optische Analysen in der Pharmaindustrie, Steuerungssysteme beim Verkehr und automatische Qualitätskontrolle in der Fertigung.

Für alles braucht man Optik, Kameras und Auswerterechner.

Ziel der Weiterbildung

Die optische Datenübertragung kann mithilfe der Systemtheorie beschrieben werden. Dafür muss man noch einmal tiefer in die Physik der Abbildung eintauchen.

Dadurch wird klar welche Information nur auf einzelne Pixel bezogen ist und welche nur im Verbund mit ihren Nachbarn gegeben ist.

So wie die Optik Bildstrukturen mischt oder entmischt, kann das natürlich auch im Rechner getan werden. Hier ist ein Bild nichts anderes als ein zweidimensionales Datenfeld und im Fall von Farbbildern in drei Schichten.

Versteht man den Zusammenhang in der Optik, wird die rechnerbasierte Verarbeitung und Analyse klarer.

Farbfilter regeln die Farbkomponenten in einem Pixel zueinander, entweder vor dem Objektiv als Glaselement oder im Rechnerspeicher als Rechenregel.

Räumliche Filter beschreiben die Nachbarschaften von Pixel, auch physikalisch oder mit Software verwirklicht.

Nebenbei werden Messverfahren wie die MTF Analyse von Objektiven erklärt.

Methodik
Vermittlung theoretische Grundlagen in Form eines Vortrages.
Anhand von Rechenaufgaben wird eine einfache Berechnung der wichtigsten Beziehungen gezeigt.
Parallel dazu können in Diskussionen Fragen geklärt werden.

Teilnehmer:innenkreis

Teilnehmerkreis
Der Teilnehmerkreis ist weitläufig:
> Planer oder Einkäufer*inne, die Projekte mit optischer Messtechnik planen und mit den Anbietern mitreden wollen
> Bildverarbeiter*innen, welche die Grundlagen lernen wollen
> Programmierer*innen, welche das Entstehen eines optimalen Bildes verstehen wollen
> Hobby- und Profifotografen*innen, die über den Tellerrand schauen, um Industrietechnik kennen zu lernen und sogar für sich einzusetzen

Inhalte

Montag, 26. und Dienstag, 27. September 2022
jeweils von 8.30 bis 12.30 Uhr inkl.Pausen

Wellenoptik
> Zerlegung in Grund und Oberwellen
> Überlagerung der Wellen zum Bild
> Übertragung im Objektiv als System
> Begrenzung durch die Blende
> Blende als wichtigstes Element der Abbildung
> Grenzen des Machbaren

Fourier Optik als mathematische Darstellung
> Definition der Ortsfrequenz
> Übertragungsfunktion
> Punktbild
> Analogien zur Elektrotechnik
> Faltung als Nachbarschaftsoperation
> Tiefpass- und Hochpassfilter
>
Anwendungen
> MTF Messung zur Qualitätsbestimmung von Objektiven
> Schärfemessung

Analogien zur digitalen Verarbeitung
> Bilddarstellung im Speicher
> Filter im Ortsraum über Faltung
> Filter im Ortsfrequenzraum mittels Multiplikation

Bestimmen von Messgrößen aus den Bildern und deren Anwendung
> Helligkeitswerte in Zonen zur Belichtungssteuerung
> Bildmomente zur Bildanalyse
> genauere Erklärung der Überauflösung

Anwendung der Theorien in reellen Messverfahren
> Autofokus
> Lagemessung bei Bildsensoren

Referent:innen

Dr. Gert Ferrano
Berater für Bildaufnahme bis Bildverarbeitung, Aalen

Termine & Preise

Extras
Die Seminarteilnahme beinhaltet Verpflegung und ausführliche Seminarunterlagen.

Die Teilnehmerzahl ist begrenzt, um den optimalen Lernerfolg zu garantieren.

Kosten
Die Kosten betragen pro Teilnehmer EUR 690,00(MwSt.-frei), inklusive aller Extras.

Fördermöglichkeiten
weniger bezahlen – so geht´s