Bildverarbeitung interaktiv. Eine Einführung mit by Herbert Kopp

By Herbert Kopp

Die digitale Bldverarbeitung i hat sich heute zu einer Basistechnologie fUr die un terschiedlichsten Anwendungsfelder entwickelt. Qualitatskontrolle, Fertigungssteu erung, Medizin, Auswertung von Satellitenaufnahmen, Mikroskopie und Druckvor stufe sind nur einige der Bereiche, die ohne sie nicht mehr vorstellbar waren. Damit werden Kenntnisse der Grundlagen dieses Fachgebietes fUr viele Beru- felder immer wichtiger. . "Bildverarbeitung Interaktiv" ist ein multimediales Lernsystem Ober diese Grundla gen der Bildverarbeitung. Es integriert unter einer graphischen Benutzeroberflache verschiedene Medien zur Vermittlung der Inhalte: - ein konventionelles Lehrbuch in elektronischer und gedruckter shape, - Lernprogramme zu einzelnen Themen und - ein interaktives Bildverarbeitungssystem fUr eigene Experimente. Lernprogramme [[ill Lehrtexte Bildverarbeitungssystem 6 Vorwort Eine multimediale, interaktive Lernumgebung bietet fUr diese Thematik signifikante Vorteile: - Lernprogramme erleichtern den Einstieg in viele Themenbereiche, die dann im Lehrtext vertieft werden. - Algorithmische Ablaufe, z.B. die Arbeitsweise eines Faltungsoperators, sind mit Animationen leichter als mit einer statischen Darstellung zu vermitteln. - Zur Darstellung des Bildmaterials und der Wirkung von Bildverarbeitungsopera toren eignen sich elektronische Medien besonders intestine. - Mit Graphiken am Farbbildschirm lassen sich Zusammenhange leichter ver deutlichen als im schwarzwei Ben Druck. - Abstrakte Begriffe und mathematische Formeln lassen sich wiederum am Bild schirm kaum vermitteln. Hier liegt weiterhin die Starke des gedruckten Textes. - Yom elektronischen Lehrtext und von den Lernprogrammen aus konnen Bilder direkt mit dem integrierten Bildverarbeitungssystem bearbeitet werden. Gelern tes laBt sich so durch eigene Experimente nachprOfen und vertiefen.

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B. aus den folgenden drei Blöcken: 255 0 25 . Methode 2 Eine andere Methode speichert die Position und Länge der 1-Blöcke eines Bildes. Für dieselbe Pixelzeile wie oben erhalten wir dann die Darstellung: (3,4) (12,6) (25,8). Bildkompression mit Lauflängen-Codierung Am häufigsten werden Verfahren zur Lauflängen-Codierung im Zusammenhang mit der komprimierten Speicherung und Übertragung von Bildern verwendet. Die Speicherplatz-Einsparung hängt dabei sehr stark von der Art des Bildmaterials ab. In ungünstigen Fällen benötigt man für ein so codiertes Bild sogar mehr Platz.

Auch BMP-Dateien bestehen aus einem Header, einer Farbpalette und den Bilddaten. Der BMP-Header Der Header einer BMP-Datei wird unterteilt in einen Core-Header und einen InfoHeader. Wärend der Core-Header immer angegeben werden muß, sind beim InfoHeader nur die ersten 16 Bytes obligatorisch. 2 zeigt den Aufbau des Core-Header und des Info-Header. Core-Header: Adresse Länge Feldname Bedeutung 0 2 Dateityp muß stets X’4D42’ = ‘BM’ sein 2 4 Dateigröße Größe der Bilddatei in Worten à 4 Bytes 6 2 reserviert 0 8 2 reserviert 0 10 4 Offset Distanz der Bilddaten zum Dateianfang 2 Digitale Bilder 58 Info-Header: Adresse Länge Feldname Bedeutung 0 4 Länge Länge des Info-Header 4 4 Breite Breite des Bildes in Pixel 8 4 Höhe Höhe des Bildes in Pixel 12 2 Ebenen stets 1 14 2 BitsproPixel zulässige Werte sind 1, 4, 8 und 24 16 4 Komprimierung sollte stets 0=unkomprimiert sein 20 4 Bildgröße Anzahl von Bytes für die Bilddaten 24 4 horizontale Auflösung in Pixel pro Meter angegeben 28 4 vertikale Auflösung in Pixel pro Meter angegeben 32 4 Anzahl der Farben Gesamtzahl verschiedener Farbtöne 36 4 Anzahl wichtiger Farben Palette muß sortiert sein !

B. ein Byte. Ist eine Blocklänge dafür zu groß, dann spalten wir den Block auf und schieben Blöcke der Länge 0 von der anderen Farbe ein. B. aus den folgenden drei Blöcken: 255 0 25 . Methode 2 Eine andere Methode speichert die Position und Länge der 1-Blöcke eines Bildes. Für dieselbe Pixelzeile wie oben erhalten wir dann die Darstellung: (3,4) (12,6) (25,8). Bildkompression mit Lauflängen-Codierung Am häufigsten werden Verfahren zur Lauflängen-Codierung im Zusammenhang mit der komprimierten Speicherung und Übertragung von Bildern verwendet.

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