Auffinden und Markieren von Regionen in einem Binärbild

Forschungsarbeit , 2001 , 21 Seiten , Note: Sehr gut

Informatik - Angewandte Informatik

KURZFASSUNG
Das von uns erstellte Programm ist ein Plug-In für das auf Java basierende Bildbearbeitungsprogramm ImageJ. Das Plugin mit dem Titel „regionLabelling“ identifiziert Regionen in einem Binärbild und markiert diese. Das heißt, dass z.B. weiße zusammenhängende Flächen in einem Bild erkannt und mit Grauwerten eingefärbt werden.
Dazu sind zwei Durchläufe durch das Bild notwendig. Der erste Durchlauf erkennt einzelne Flächen, die in unserem Programm durch “Labels” repräsentiert werden. Dabei wird auch zeitgleich gespeichert, welche einzelnen Labels zusammenstoßen und so eine Region bilden. In einem zweiten Durchlauf werden unter Berücksichtigung eben dieser Informationen die einzelnen Labels zu Regionen zusammengefasst und entsprechend eingefärbt. Am Ende
des Programmes werden noch die insgesamt im Bild vorkommenden Regionen gezählt und ausgegeben.
[...]

Inhaltsverzeichnis

• Kurzfassung
• Abstract
• Inhaltsverzeichnis
• ERSTE SCHRITTE
  • 1.1 Aufgabenstellung
  • 1.2 Lösungsansatz
  • 1.3 Denkarbeit
• UMSETZUNG
  • 2.1 Initialisierung
  • 2.2 Erster Durchlauf
  • 2.3 Zweiter Durchlauf
  • 2.4 Zählen der Regionen
• ERGEBNISSE
  • 3.1 Testbilder...
  • 3.2 ...und was das Programm daraus macht
• ZUSAMMENFASSUNG
  • 4.1 Probleme
  • 4.2 Zusammenfassung
  • 4.3 Arbeitsaufteilung
• ANHANG: Sourcecode

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Dieses Projektbericht beschreibt die Entwicklung eines Plugins für das Bildbearbeitungsprogramm ImageJ, das Regionen in binären Bildern identifiziert und markiert. Das Plugin „regionLabelling" zählt und färbt zusammenhängende weiße Flächen in einem Bild mit Grauwerten. Die Zielsetzung des Projekts war es, einen effizienten Algorithmus zu entwickeln, der komplexe Regionen in binären Bildern korrekt erkennen und visualisieren kann.

• Entwicklung eines Plugins für ImageJ
• Identifizierung und Markierung von Regionen in binären Bildern
• Effiziente Algorithmen zur Regionenerkennung
• Visualisierung von Regionen durch Farbgebung
• Zählen der Regionen in einem Bild

Zusammenfassung der Kapitel

Das erste Kapitel des Berichtes stellt die Aufgabenstellung, den Lösungsansatz und die Denkarbeit hinter dem Projekt vor. Es wird die Herausforderung beschrieben, zusammenhängende weiße Regionen in einem binären Bild zu identifizieren und zu visualisieren. Der Lösungsansatz basiert auf einem zweistufigen Algorithmus, der das Bild zweimal durchläuft. Im ersten Durchlauf werden neue Teilflächen erkannt und mit Labels versehen. Im zweiten Durchlauf werden die Labels unter Berücksichtigung von Kollisionen zu Regionen zusammengefasst und eingefärbt. Die Denkarbeit konzentriert sich auf die Wahl einer geeigneten Datenstruktur zur Speicherung von Kollisionen und die effiziente Zuweisung von Farbwerten.

Das zweite Kapitel beschreibt die Implementierung des Plugins. Es werden die Initialisierung des Programms, der erste Durchlauf zur Labelvergabe und Kollisionserkennung, der zweite Durchlauf zur Regionenfusion und die Zählung der Regionen erläutert. Die Datenstruktur zur Speicherung von Kollisionen wird detailliert beschrieben und die Funktionsweise des Algorithmus anhand eines Flussdiagramms und eines Beispielbildes verdeutlicht.

Das dritte Kapitel präsentiert die Ergebnisse des Projekts. Es werden verschiedene Testbilder vorgestellt, die von einfachen 10x10-Pixel-Bildern mit wenigen Regionen bis hin zu komplexen Malbildern mit mehreren hundert Regionen reichen. Die Ergebnisse zeigen, dass das Plugin in der Lage ist, alle Testbilder fehlerfrei zu labeln und die Regionen korrekt zu zählen. Die Rechenzeit des Plugins wird ebenfalls diskutiert.

Schlüsselwörter

Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen die Regionenerkennung, binäre Bilder, ImageJ, Plugin-Entwicklung, Algorithmen, Datenstrukturen, Kollisionserkennung, Regionenfusion, Visualisierung und Zählung. Der Text beschreibt die Entwicklung eines Plugins für das Bildbearbeitungsprogramm ImageJ, das Regionen in binären Bildern identifiziert, markiert und zählt.

• Hochschule: Fachhochschule Oberösterreich Standort Hagenberg (Studiengang Medientechnik und -design)
• Veranstaltung: NRT
• Note: Sehr gut
• Autoren: Stephan Enzinger (Autor:in), Markus Gerhard (Autor:in)
• Erscheinungsjahr: 2001
• Seiten: 21
• Katalognummer: V3091
• ISBN (eBook): 9783638118668
• Sprache: Deutsch
• Schlagworte: ImageJ, Regionen, RegionLabelling, Auffinden von Regionen