Seminar

3D-Bildverarbeitung – Konzepte und Algorithmen

3D-Bildverarbeitung – Konzepte und Algorithmen

Sie wollen Objekte wie Bauteile oder auch Materialstrukturen künftig 3-dimensional abbilden? Dann sind Sie im Seminar „3D-Bildverarbeitung – Konzepte und Algorithmen“ richtig. Erfahren Sie, wie 3D-Bilder erstellt werden und welche Möglichkeiten sie bieten, aber auch welche Grenzen sie haben. Erwerben Sie zudem ein tieferes Verständnis für die Funktion von 3D- Bildverarbeitungskonzepten und -algorithmen. Sie erhalten als Teilnehmer am Ende der Weiterbildung eine VDI-Teilnahmebescheinigung.

Die Grundlagen der 3D-Bildverarbeitung

Im Seminar „3D-Bildverarbeitung – Konzepte und Algorithmen“ bekommen Sie einen Überblick über die zentralen Techniken, mit denen Sie 3D Daten aufnehmen, visualisieren, verarbeiten, analysieren und speichern können.

Neben den Möglichkeiten thematisiert das Seminar auch die Grenzen für die Anwendung der Generierung, Verarbeitung und Analyse von 3D-Bildern. Sie erfahren außerdem, wann eine 3D-Abbildung von Objekten sinnvoll ist und welche technischen Konsequenzen der Umstieg von 2D- auf 3D-Bildverarbeitung hat. Der Seminarleiter stellt Ihnen zudem diejenigen Verfahren vor, die sich in der 3D-Bildverarbeitung bereits etabliert haben.

Darüber hinaus kennen Sie nach der Weiterbildung:

  • die Datenstruktur von 3D-Bildern und die Funktionsweise der Pixeladressierung
  • den Aufbau von 3D-Bildverarbeitungsalgorithmen
  • die Bedeutung der Separabilität von Algorithmen und ein Downsampling von Bilddaten
  • den Unterschied von 3D- und 2D-Bildverarbeitung und -analyse
  • die gängigen Software Lösungen, um 3D-Daten zu visualisieren, zu verarbeiten und zu analysieren

Die Weiterbildung versetzt Sie in die Lage, verschiedene Algorithmen zur 3D-Bildverarbeitung bezüglich ihrer Anwendbarkeit zu bewerten und komplizierte Bildverarbeitungsaufgaben zu meistern.

Was Sie in der Weiterbildung konkret lernen

Folgendes Detailprogramm erwartet Sie im 2-tägigen Seminar:

Programm als PDF zum Ausdrucken herunterladen

Programmablauf

1. TAG 10:00 Uhr bis 18:00 Uhr

Methoden zur Aufnahme von 3D-Bildern

  • Überblick über tomographische Verfahren: Laborsysteme für mikroCT auf der Basis von Röntgenstrahlung, mikroCT mit Synchrotronstrahlung, Laminographie, Tomographie mit Neutronenstrahlung, Magnetresonanztomographie und Positronenemissionstomographie
  • Mikrostrukturanalyse mit konfokaler Laserscanning-Mikroskopie
  • Grundlagen und Anwendungen von Serienschnitttechniken (einschließlich TEM mit FIB)
  • Gestaltvermessung mit Streifenprojektionsverfahren
  • Eine kurze Einführung in die radiometrische Stereologie

Strukturen von 3D-Daten

  • Sampling auf räumlichen Gittern, Gauß- und Jordan-Diskretisierungen, Speicherung von 3D-Daten
  • Die Euler-Zahl als elementares Feature für die Analyse von Binärbildern
  • Lokale Pixelkonfigurationen in Binärdatensätzen
  • Nachbarschaften von Pixeln und ihre Komplementarität
  • Volumen- und Oberflächenrendering

Filterungen und ihre Anwendungen

  • Morphologische Transformationen: Grundlagen, algorithmische Aspekte und Anwendungen
  • Lineare und nichtlineare Filter zur Vorverarbeitung von 3D-Bildern: Eine Systematik zur besseren Orientierung in einer großen Vielfalt
  • Definition und Anwendungen des Strukturtensors und der
    Hesse-Matrix,
  • Glättung mit ortssensitiven Glättungsfiltern (insbesondere 3D-Diffusionsfiltern): eine flexible und intuitive Technik

Distanz-, Radon-, Hough- und Fourier-Transformation

  • Algorithmische Aspekte für die Anwendung auf 3D-Bilder: die Rolle der Separabilität für die Beschleunigung der Algorithmen
  • Interaktive Erosion und Dilatation mithilfe der Distanztransformation, Abstandsverteilungen in 3D-Bildern, sphärische Granulometrie
  • Segmentierung von Fasern in 3D-Bildern von Faserverbünden


2. TAG 08:30 Uhr bis 16:30 Uhr

Spezielle Algorithmen zur Bildsegementierung

  • Das 3D-Labeling: ein Standardtool zur Detektion von Zusammenhangskomponenten
  • Die 3D-Wasserscheidentransformation und ihre Anwendungen: Trennung sich berührender Objekte
  • Modellbasierte Segmentierung

Geometrische Modelle für 3D-Strukturen und Simulation von 3D-Bildern

  • Das Boolesche Modell – das Standardmodell für zweiphasige Mikrostrukturen
  • Zufällige dichte Packungen von Partikeln (Sedimentationsund Force-Biased-Algorithmen)
  • Das Laguerre-Mosaik als Grundlage der Modellierung von Polykristallen und Schäumen
  • Zufällige Systeme gerader oder gekrümmter Fasern

Einführung in die 3D-Bildanalyse

  • Die inneren Volumina: Methoden zur Messung und ihre Bedeutung für eine Systematik von Features
  • Isoperimetrische Formfaktoren zur Klassifikation der Form von Zusammenhangskomponenten
  • Die Matrix der zentrierten 2. Momente und ihre Anwendungen
  • Merkmale der konvexen Hülle und die Konvexität von Objekten
  • Extinktionsmerkmale zur Charakterisierung von Zusammenhangskomponenten mit hinterlegter Grauwertinformation
  • Autokorrelation und Spektraldichte: zwei Seiten einer Medaille
  • Modellansätze zur Analyse von 3D-Bildern: Wenn Segmentierung nicht möglich ist

Spezielle Anwendungen der 3D-Bildanalyse

  • Rekonstruktion der Zellen in offenporigen Schäumen und die Bestimmung der Zellgrößenverteilung
  • Segmentierung der Fasern in Faserverbünden und Messung der Verteilungen von Faserrichtungen und -längen
  • Berechnung der Perkolationsverteilung des Porenraumes von porösen Materialien
  • Bildanalytische Bestimmung der Granulometrien von Kiesen, Sanden und Pulvern aus 3D-Bildern von Haufwerken

Am Ende des Seminars bekommen Sie eine VDI-Teilnahmebescheinigung.

An wen wendet sich das Seminar?

Die Weiterbildung eignet sich insbesondere für Ingenieure und Wissenschaftler, die mit folgenden Tätigkeiten betraut sind:

  • Aufnahme von 3D-Bildern
  • Suche nach Lösungen für die Vermessung von Bauteilen oder die Charakterisierung von Materialstrukturen
  • Entwicklung von Algorithmen, mit denen sich 3D-Bilder visualisieren, verarbeiten und analysieren lassen

Prof. Dr.-Ing. habil. Joachim Ohser – Spezialist für 3D-Bildverarbeitung

Prof. Dr.-Ing. habil. Joachim Ohser absolvierte seine Promotion im Bereich Metallurgie und Werkstofftechnik. Im Anschluss daran war er u.a. als Leiter der Arbeitsgruppe 3D-Bildverarbeitung am Fraunhofer ITWM in Kaiserslautern tätig. Den Schwerpunkt seiner Arbeit bildet die Verarbeitung und Analyse von 3D-Bildern, die mittels mikrotomografischer Verfahren auf der Basis von Röntgen- oder Synchrotronstrahlung erstellt werden. Seit 2003 hat er eine Professur an der Hochschule Darmstadt inne. Hier hält er u.a. Vorlesungen zum Thema 3D-Bildverarbeitung.

Melden Sie sich jetzt für die Weiterbildung an

Sie wollen Objekte wie z.B. Bauteile künftig 3-dimensional darstellen? Sie möchten wissen wann eine 3D-Abbildung sinnvoll oder sogar notwendig ist? Sie wollen wissen, welche Abbildungstechniken, Gerätesysteme und Softwarelösungen Sie dafür nutzen können? Dann melden Sie sich zum Seminar „3D-Bildverarbeitung – Konzepte und Algorithmen“ an.

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13.03 - 14.03.2017 Frankfurt am Main verfügbar 1590 €
11.07 - 12.07.2017 München verfügbar 1590 €
08.11 - 09.11.2017 Ratingen verfügbar 1590 €

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