Punktoperator (Bildverarbeitung)

Inhomogene Standardtransformationen

Inhomogene Punktoperatoren werden im Allgemeinen wesentlich seltener benutzt als die homogenen Operatoren. Das liegt zum einen daran, dass die Anwendungsfälle einfach nicht so häufig gegeben sind, und zum anderen daran, dass die Implementierung vieler Verfahren nicht-trivial ist. Im Folgenden sollen zwei ausgewählte einfache inhomogene Transformationen vorgestellt werden.

Korrektur inhomogener Beleuchtung

Bei wissenschaftlichen Versuchsreihen, deren Versuchsaufbau Bildaufnahmen einschließt, beispielsweise Aufnahmen von Zellkulturen oder Mikroskopiebilder von Zellen in Flüssigkeit, können verschiedene Störeffekte auftreten, die die Weiterverarbeitung der Bilder manchmal erheblich stören. So ist trotz eines hohen Aufwands für den Versuchsaufbau und größter Sorgfalt immer eine (wenn auch oft nur minimal) ungleichmäßige Beleuchtung der Szene gegeben. Eine weitere Störquelle sind kleine Staubpartikel auf einer Linse oder auf dem Glas vor dem CCD-Sensor. Diese werden zwar nur sehr unscharf aufgenommen, da der Fokus der Kamera in einem anderen Bereich liegt, und sind im Bild nicht direkt sichtbar, absorbieren aber Licht und reduzieren die Helligkeit in einem Teil des Bildes. Ein weiteres Problem bei Geräten mit digitaler Aufnahmetechnik, insbesondere wenn preiswerte CMOS-Sensoren zum Einsatz kommen, ist eine ungleichmäßige Sensitivität der einzelnen Fotorezeptoren.

Alle diese Effekte erschweren die Bildanalyse, insbesondere die Segmentierung von Objekten und Hintergrund. Das kann so weit reichen, dass der Hintergrund an einigen Stellen dunkler ist als die Objekte und eine Segmentierung mit einem globalen Schwellwert gänzlich unmöglich wird. Wurde jedoch vor oder nach dem Versuch ein Referenzbild aufgenommen, also ein Bild der ungleichmäßig beleuchteten Szene unter Versuchsbedingungen, aber ohne Objekte, so können die oben beschriebenen Störeffekte eliminiert werden und das Ergebnisbild f^* hat im Idealfall einen weißen Hintergrund mit homogener Helligkeit. Berechnet wird es durch punktweise Division des Versuchsbildes f durch das Referenzbild f_r und anschließende Normierung auf den gewünschten Wertebereich {0, ..., G}:

Dieses Verfahren ist unter Umständen selbst dann noch anwendbar, wenn zu einer Versuchsreihe kein Referenzbild existiert. Denn wenn die aufgenommenen Objekte klein und zufällig in den Bildern verteilt sind, so gibt es die Möglichkeit, ein Mittelwertbild aus mehreren oder allen Bildern der Reihe als Referenzbild zu benutzen.

Copyright- und Lizenzinformationen: Diese Seite basiert auf dem Artikel Punktoperator (Bildverarbeitung) aus der freien Enzyklοpädιe Wιkιpedιa und steht unter der Lizenz Creative Commons CC-BY-SA 3.0 Unported (Kurzfassung). Liste der Autoren

Anbieterkennzeichnung