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Welche Problematik steckt in der Wahl der Pixel-Nachbarschaft. Erklären Sie diese am Beispiel der Gebietserfassung eines Objekte durch ein Binärbild.
je nach Nachbarschaft kann ein Objekt - unterschiedlich viele Löcher besitzenn - eine unterschiedliche Kontur (Berandung) besitzen
Was lässt sich mit den folgenden statistischen Messgrössen über ein Bild aussagen? a) Mittelwert, b)Standardabweichung, c) Entropie
- Mittelwert: Mass für Bild-Helligkeit (Wahrnehmung, subjektive Grösse) - Standardabweichung: Mass für Kontrast (Wahrnehmung, subjektive Grösse) - Entropie: Mass für erforderliche Bit-Tiefe der Signalwert-Erfassung
Was ist ein Kanalbild? Und sind RGB-Bilder und Volumendaten auch Kanalbilder?
- ein k-Kanalbild ist ein Array mit k 2D-Bildern (mit gleichem Format) >> ein RGB-Bild ist ein 3-Kanal-Bild >> ein Volumendatensatz mit n-Slices ist ein n-Kanal-Bild.
Welche physikalische Information steckt im Pixelwert eines a) fotografischen Bildes und b) eines Röntgen-Bildes?
Photographie: bei konstanter Lichtquelle ist der Pixelwert ein Mass für das lokale Reflexionsvermögen des abgebildeten Objektes (Oberflächenfarbe). Primär wird vom Sensor die Lichtintensität der einfallenden Strahlung erfasst, und diese setzt sich beim Betrachten von Objekten durch das Reflexionsvermögen der Objekte und dem Spektrum der Licht-Quelle (Sonne) zusammen. Röntgen: bei konstanter Intensität der Röntgenquelle ist der Pixelwert ein Mass für die Abschwächung der Röntgenstrahls in der Materie (wobei die Abschwächung nicht linear zur Schichtdicke ist). Primär wird die Intensität des einfallenden Röntgenstrahls erfasst, und dieser wird durch die Röntgenquelle und die Abschwächung in der Materie bestimmt. Hohe Pixelwerte korrelieren mit geringer Strahlung, dies ist historisch bedingt.
Warum werden Röntgenbilder logarithmiert?
Durch Logarithmieren erhält man eine lineare Beziehung zwischen der kumulierten Abschwächung (Materialgrösse) und der logarithmierten Strahlungsintensität (Messgrösse). Bei homogenem Material ergibt sich zudem ein linearer Zusammenhang zwischen Schichtdicke und der logarithmierten Strahlungsintensität.
Erklären sie den Unterschied zwischen Bild und Bilddaten.
Bilddaten steht für physikalische Messdaten (Messsystem >> Pixelwerte) Bild steht für Grafik bzw. Visualisierung (Display >> Grau-, Farbwerte) Pixelwerte können in einem beliebigen Wertebereich liegen, dagegen liegen die Grauwerte im Bereich der Grafikkarte, meist {0, … , 255}. Oft deckt die Bit- Tiefe der Grafikkarte die Bit-Tiefe der Messdaten nicht ab => Windowing. Wird ein Bilddatensatz über das Bild (Visualisierung) analysiert, dann ist Vorsicht geboten, denn Helligkeit, Farbe, Helligkeitskontraste etc. sind Wahrnehmungsgrössen (keine physikalische Grössen). D.h. es kommen physiologische und psychologische Aspekte hinzu => Täuschungen.
Wie prüfen Sie bei einem Bild, ob die Farbtiefe effektiv ausgeschöpft wird?
Berechnung der Entropie: Liegt diese deutlich unter der Bit-Tiefe des Bilddatensatzes, lassen sich die Pixelwerte mit weniger Bits beschreiben (Verlustfrei Komprimierung)
Allgemein: Drehung im H-Bereich ändert weder Sättigung noch Helligkeit - Drehung 120° bewirkt: Rot zu Grün, Grün zu Blau und Blau zu Rot - für ein RGB-Bild bedeutet dies ein Vertauschen der RGB-Farb-Kanäle
Skizzieren Sie die Werte einer Farbtabelle, die im Bereich [0, 255] von Gelb über Grün ins Cyan übergeht