Medizinische Ingenieurwissenschaft

Modulhandbuch ab WS 2014/15

Modul CS4371-KP08, CS4371

Fortgeschrittene Verfahren der Medizinischen Bildverarbeitung (FVMB)

Dauer:

1 Semester

Angebotsturnus:

Jedes Wintersemester

Leistungspunkte:

Studiengang, Fachgebiet und Fachsemester:

Master Medizinische Ingenieurwissenschaft 2020 (Wahlpflicht), Medizinische Ingenieurwissenschaft, Beliebiges Fachsemester
Master Medizinische Informatik 2019 (Vertiefungsmodul), Medizinische Informatik, 1. oder 2. Fachsemester
Master Medizinische Ingenieurwissenschaft 2014 (Wahlpflicht), Medizinische Ingenieurwissenschaft, 1. oder 2. Fachsemester
Master Medizinische Informatik 2014 (Wahlpflicht), Medizinische Bildverarbeitung, 1. oder 2. Fachsemester

Lehrveranstaltungen:

CS4371-V: Fortgeschrittene Verfahren der Med. Bildverarbeitung (Vorlesung, 3 SWS)
CS4371-Ü: Fortgeschrittene Verfahren der Med. Bildverarbeitung (Übung, 2 SWS)
CS4371-P: Fortgeschrittene Verfahren der Med. Bildverarbeitung (Praktikum, 1 SWS)

Workload:

60 Stunden Selbststudium und Aufgabenbearbeitung
60 Stunden Selbststudium
90 Stunden Präsenzstudium
30 Stunden Prüfungsvorbereitung

Lehrinhalte:

Anwendungen von Bildverarbeitungsmethoden in der Medizin
Superauflösungsverfahren
Rauschunterdrückung und Inhomogenitätskorrektur
Lineare und nicht-lineare Dimensionsreduktion
Patch-basierte Bildverarbeitung und Non-local Means
Fusion von Bildsegmentierungen (NLM und STAPLE)
Random-Walk Algorithmus für interaktive Segmentierung
Nicht-lineare Registrierung und Bewegungsschätzung (optischer Fluss)
Ähnlichkeitsmaße für multi-modale Fusion
Einführung in diskrete graphenbasierte Optimierung
Viterbi-Algorithmus und Message Passing für Stereoberechnung
Graph-Cut Segmentierung und weitere Anwendungen
Extraktion von Bildmerkmalen und Deskriptoren
Korrespondenzfindung mit Landmarken

Qualifikationsziele/Kompetenzen:

Studierende kennen die grundlegenden Verfahren zur Segmentierung, Registrierung und Verarbeitung medizinischer Bilder.
Sie können Methoden mit fachgerechten Begriffen beschreiben.
Sie können Verfahren der Bildverarbeitung als Minimierung einer Energiegleichung beschreiben.
Sie können hierfür ein dünnbesetztes Gleichungssystem aufstellen.
Sie können methodische Zusammenhänge zwischen unterschiedlichen Anwendungen und Verfahren herstellen.
Sie verstehen die Überführung von kontinuierlichen Problemen in diskrete Optimierungsaufgaben.
Sie können Lösungsverfahren der diskreten Optimierung nachvollziehen.
Sie können mathematische Konzepte in praktische Anwendungen der medizinischen Bildverarbeitung umsetzen.
Sie können praktische Problemstellungen in C++ implementieren.
Sie können verschiedene Methoden und Algorithmen gegeneinander vergleichen und anwendungsbezogen auswählen.
Sie kennen moderne Anwendungsbereiche der medizinischen Bildverarbeitung in der Praxis.

Vergabe von Leistungspunkten und Benotung durch:

Mündliche Prüfung

Setzt voraus:

Modulverantwortlicher:

Prof. Dr. rer. nat. habil. Heinz Handels

Lehrende:

Institut für Medizinische Informatik

Prof. Dr. Mattias Heinrich

Literatur:

M. Sonka, V. Hlavac, R. Boyle: Image Processing, Analysis and Machine Vision - 2nd edition. Pacific Grove: PWS Publishing 1998

Sprache:

Wird nur auf Deutsch angeboten

Bemerkungen:

Zulassungsvoraussetzungen zur Belegung des Moduls:
- Keine (die Kompetenzen der unter ''Setzt voraus'' genannten Module werden für dieses Modul benötigt, sind aber keine formale Voraussetzung)

Zulassungsvoraussetzungen zur Teilnahme an Modul-Prüfung(en):
- Erfolgreiche Bearbeitung von Übungszetteln und Programmieraufgaben gemäß Vorgabe am Semesteranfang

Modulprüfung(en):
- CS4371-L1: Fortgeschrittene Verfahren der Medizinischen Bildverarbeitung, mündliche Prüfung

Dieses Modul ersetzt das gleichnamige Modul CS4370, das nicht mehr angeboten wird.

Letzte Änderung:

24.9.2021