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Lectures


V. Miszalok, last update: 2011-01-13
layout: thanks to Stefan Münz

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Der Begriff der REDUNDANZ
2D Vektorgraphik
Rastergraphik
Graphikkarten
OpenGL und DirectX
3D Vektorgraphik (3 Kap.)
Bildverarbeitung (4 Kap.)
Mustererkennung (3 Kap.)
Displays und Hardcopies (7 Kap.)
Fouriertransformation
Farbmodelle
Goldenes Internet (7 Kap.)
Goldene Spiele (2 Kap.)
Die Großhirnrinde
Lernen und Gedächtnis
Fluoreszenz In Situ Hybridisierung = FISH
Windows Presentation Foundation = WPF
Cloud Computing
DICOM
Bild-Rekonstruktion aus Projektionen
Für Medizininformatiker: Welten von Vektor- und Rastergraphik

W. Kovalevski: Bildverarbeitung
W. Kovalevski: Digitale Geometrie

Verzeichnis der Codebeispiele
The Concept of REDUNDANCY
2D Vector Graphics
Raster Graphics
Graphics Cards
OpenGL and DirectX
3D Vector Graphics (3 Chap.)
Image Processing (4 Chap.)
Computer Vision (3 Chap.)
Displays and Hardcopies (7 Chap.)
Fourier Transform
Color Coding
Golden Internet (7 Chap.)
Golden Games (2 Chap.)
The Cortex of the Brain
Learning and Memory
Fluorescence In Situ Hybridization = FISH
Windows Presentation Foundation = WPF
Cloud Computing
DICOM
Reconstruction from Projections


V. Kovalevsky: Image Processing
V. Kovalevsky: Digital Geometry

Index of Code Samples

Der Begriff der REDUNDANZ

Computer Graphik und Computer Vision ist die Informatik an der Schnittstelle zwischen Maschine und Mensch. Die enormen Probleme an dieser Schnittstelle versteht man nur, wenn man sich klar wird ueber den so schwer zu überbrückenden Unterschied zwischen maschineller und biologischer Informationsverarbeitung. Der Unterschied liegt in der Fähigkeit zur Verarbeitung von REDUNDANZ.

The Concept of REDUNDANCY

The brain processes heavily disturbed codes of enormous bandwith whereas computers desparatly need error free and narrow codes. Cooperation between humans and a computers are so painfull because of their basically different codes. Computer Graphics and Computer Vision transform them from low to high REDUNDANCY and vice versa.
Link:     Der Begriff der REDUNDANZ
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Link:     The Concept of REDUNDANCY
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2D-Vektorgraphik

Vertex, Polygon, Länge, Umfang, Fläche, umschreibendes Rechteck, Mittelpunkt, Scroll-, Zoom- und Rot-Operationen, Splash, Bézierkurven, Splines, Parameterschreibweise

2D Vector Graphics

Vertex, Polygon, Length, Perimeter, Area, Surrounding Rectangle, Mid, Scroll-, Zoom- and Rot-Operations, Splash, Bézier curves, Splines, Parameter Form of Curves
Link:     2D-Vektor
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Link:     2D-Vector
Download: Print version (PDF 74 kB)
 

Rastergraphik

Warum Rastergraphik ?, Raster Matrix, lineare Pixeladressierung, Vergleich Vektor- vs. Rastergraphik, Vergleich der Scroll-, Zoom- und Rot-Operationen

Raster Graphics

Why Raster Graphics ?, Raster Matrix, Linear Pixel Address, Comparison Vector- vs. Raster Graphics, Comparison of Scroll-, Zoom- and Rot-Operations
Link:     Raster Graphik
Download: Printversion (PDF 52 kB)
Link:     Raster Graphics
Download: Print version (PDF 50 kB)
 

Graphikkarten

8-Bit, 24-Bit und 128-Bit Karten
LUT, Palette, Echtfarbe, I/O-Buffer

Graphics Cards

8-Bit, 24-Bit und 128-Bit Boards
LUT, Palette, True Color, I/O-Buffer
Link:     nur auf englisch
Link:     Graphics Cards
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OpenGL und DirectX

Zweck und Geschichte, Direct3D Pipeline
die Teilbibliotheken von DirectX, HEL und HAL
Direct3D.Device

OpenGL and DirectX

Purpose and History, Direct3D Pipeline
Parts of DirectX, HEL and HAL
Direct3D.Device
Link:     DirectX
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Link:     DirectX
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3D-Vektorgraphik (3 Kap.)

3D Vector Graphics (3 Chap.)

Basis der 3D-Vektorgraphik

Erweiterung der 2D-Koordinaten, Drehung um 3 Achsen, Vertex und Vektor, Normale
Basics of 3D-Vector Graphics

Expansion of 2D-Coordinates, Yaw, Pitch, Roll, Vertex and Vector, Normals
Link:     Basis der 3D-Vektorgraphik
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3D-Vektorgraphik: Vertices

Flächen durch Dreiecke zusammensetzen, Vertexformate, Vertex Buffer, Index Buffer
3D-Vector Graphics: Vertices

Triangles and Faces, Vertex Formats, Vertex Buffer, Index Buffer
Link:     3D-Vector Graphics: Vertices
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3D-Vektorgraphik: Meshes

Primitive Mesh, X-File, Mesh lesen, Extended Material
3D-Vector Graphics: Meshes

Primitive Mesh, X-file, Reading Meshes, Extended Material
Link:     3D-Vektorgraphik: Meshes
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Bildverarbeitung (4 Kap.)

Image Processing (4 Chap.)

Prinzipien der Bilderzeugung

Definition, Bildmatrix, Prinzipien der Diskretisierung, Kompression
Principles of Image Generation

Definition, Image Matrix, Principles of Sampling, Compression
Link:     Principles of Image Generation
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Kameras

CCD, CMOS, X3
Image Capturing

CCD, CMOS, X3
Link:     Kameras
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Histogramm und Bildfehler

Histogramm, Abtastfehler: Rauschen, Shading, Kontrast, Unschärfe
Histogram and Image Defects

Histogram, Sampling Errors: Noise, Shading, Contrast, Blur
Link:     Histogram and Image Defects
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Filter

Tiefpass, Hochpass, Faltung, Faltungskerne, nichtlineare Filter
Filters

Lowpass, Highpass, Convolution, Kernels, Non Linear Filters
Link:     Filters
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Mustererkennung (3 Kap.)

Computer Vision (3 Chap.)

Digitale Topologie

Digitale Geometrie, Problem der 8er Nachbarschaft, Zellenkomplex, alter Kettencode
Digital Topology

Digital Geometry, Problem of 8-Neighborhood, Cell Complex, old Freeman Code
Link:     Digitale Topologie
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Kettencode

Chain Code = Crack Code, Algorithmus, Bildrandproblem, Startpunktfinder, C1V-Matrix & Label-Matrix, Innen- und Außenberandungen, Umfang, Fläche, Schwerpunkt, umschreibendes Rechteck
Chain Code

Chain Code = Crack Code, Algorithm, Image Border Problem, Finding a Starting Point, C1V-Matrix & Label-Matrix, Inner- and Outer Borders, Perimeter, Area, Center of Gravity, Bounding Box
Link:     Chain Code = Crack Code
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Vektorisierung

Direkte 1:1-Wandlung von Cracks in Polygone, Approximation durch Geradenstücke, Interpolation eines Polygons durch ein Polynom, Approximation eines Polygons durch ein Polynom: Bézier-Kurve
Raster to Vector Conversion

Direct 1:1-Conversion of Cracks to Polygons, Approximation by Straight Line Segments, Interpolation of a Polygon by a Polynom, Approximation of a Polygon by a Polynom: Bézier-Curve
Link:     Vektorisierung = Polygonisierung
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Displays und Hardcopies
(7 Kap.)

Displays and Hardcopies
(7 Chap.)

Röhren-Displays

RA-CRT, Zeilen-CRT, Interlaced, Shadow Mask Color CRT, DotPitch, Streifen- und Schlitzmasken
Cathode Ray Tubes

RA-CRT, Line-CRT, Interlaced, Shadow Mask Color CRT, Dot Pitch, Strip- and Slit Masks
Link:     CRT Displays
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Plasma-Displays Plasma Displays
Link:     Plasma-Displays
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Flüssigkristall-Displays

Geschichte, Prinzip, nematische Zellen, Multiplex, TFT, Farbe, Probleme
Liquid Crystal Displays

History, Principle, Nematic Cells, Multiplex, TFT, Color, Problems
Link:     LC-Displays
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Link:     LC Displays

Elektrolumineszenz-Displays

Luminiszenz, LEDD, OLED, SMOLED
Luminiscence Displays

Luminiscence, LEDD, OLED, SMOLED
Link:     LED- und OLED-Displays
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Weitere Displays

Mikrospiegel, el. Papier, Brillendisplay, Laser Projektion
Miscellaneous Displays

Micro Mirror, el. Paper, Head Mounted, Laser Projection
Link:     Weitere Displays
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Drucker und Plotter Printers and Plotters
Link:     Drucker und Plotter
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3D Formgeber 3D Fabricators
Link:     nur englisch Link:     3D Fabricators
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Fourier Transformation

Fourierreihe, Analogie zu physikalischen Resonatoren, Fourierintegral
Diskrete Fouriertransformation DFT
Diskrete Cosinustransformation DCT

Fourier Transform

Fourier Series, Analogy to Physical Resonators, Fourier Integral
Discrete Fourier Transform DFT,
Discrete Cosinus Transform DCT
Link:     nur englisch Link:     Fourier Transform
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Farbmodelle

Spektralfarben, CIE-Diagramm, RGB, CMY, YUV & YIQ, HLS & HSV & HVC Farbmodelle
An einem durchgehenden Beispielbild werden die verschiedenen Farbzerlegungen demonstriert. Kurzeinführung in Farbmanagement und eine gute Liste mit weiterführenden Links, darunter ein Link zum und eine PDF-Printversion vom hervorragenden Lehrbeitrag von Charles Poynton.

Color Coding

The spectrum, the CIE-chart and the RGB, CMY, YUV & YIQ, HLS & HSV & HVC color models.
One sample image set demonstrates all color separations.
Short introduction into Color Management and a link list.
The famous color tutorial of Charles Poynton can be loaded.
Link:     Farbmodelle
Download: Printversion (PDF 231 kB)
Link:     Color Coding
Download: Print version (PDF 214 kB)
 

Goldenes Internet (7 Kap.)

Golden Internet (7 Chap.)

Der Marktplatz

B2C, B2B, C2C, Geschäftsmodelle, Stellenmarkt für Medieninformatiker
The Market Place

B2C, B2B, C2C, Business Models, Job Market
Link:     Der Markt
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Werbung im Internet

Die Seuche Werbung, Bewertung von Werbeflächen
Web-Advertising

The Pestilence, Validation of Advertising Web Space
Link:     Illusion, Lüge, Verführung
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Suchmaschinen und Portale

Die stillen Beobachter, Suchmaschinenwerbung, Portale, Anbieter
Search Engines and Portals

Targeting, Search Engine Marketing, Portals, Providers
Link:     Suche+Portal = Doppelt sieht besser
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Google

Die sympathische Großmacht ?
Google

The gentle giant ?
Link:     Niemand weiß mehr als wir
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Soziale Netzwerke

Web 2.0, MySpace, Facebook, OpenSocial, Meta Netzwerk, Problem Urheberschutz
Social Networks

Web 2.0, MySpace, Facebook, OpenSocial, Meta-Community, The Copyright Problem
Link:    Massentreffen
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Mobiles Internet

Visionen und Probleme, Betriebssyteme, Wichtige Anbieter
Mobile Internet

Visions and Problems, Mobile Operating Systems, Big Players
Link:     Internet mit GPS
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Der Kampf zwischen Google und Microsoft

Der Herausforderer, Der gefesselte Gigant, Der kurzsichtige Gigant, Bündnissysteme
The Big Fight: Google vs. Microsoft

The Challenger, The Enchained Giant, The Shortsighted Giant, Confederations
Link:     Der Kampf um die Herrschaft
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Goldene Spiele (2 Kap.)

Golden Games (2 Chap.)

Computer Spiele

Markt, Software, Consolen
Computer Games

Market, Software, Consoles
Link:     Computer Spiele
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Die Spiele-Industrie

Nintendo, Sony, Microsoft
The Game Industry

Nintendo, Sony, Microsoft
Link:     Die Spiele-Industrie
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Die Großhirnrinde

Der Cortex Cerebri ist die materielle Basis von Bewusstsein, Individualität und Intelligenz. Wir wissen über Aufbau, Organisation und Signalverarbeitung: In der einheitlichen laminaren Schichtung läuft ein einheitlicher corticaler Algorithmus.

The Cortex

Our consciousness, personality and intelligence bases mainly on the cortex of our brain. We know some concepts of its architecture, organisation and signal processing: An uniform cortical algorithm runs in the uniform laminar layers.
Link:     Cortex Cerebri
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Lernen und Gedächtnis

Lernen und Gedächtnis haben eine biochemische Basis (was nicht bedeutet, dass das Gehirn auch nur eine Art Leber wäre). E. Kandel entdeckt die Rolle der Creb1-Creb2-Proteine bei der zellulären Verankerung der Reaktionen auf wiederholte Stimuli (=Sensibilisierung und Langzeitgedächtnis). Die entdeckten biochemischen und zellulären Mechanismen sind wahrscheinlich in allen höheren Lebewesen vorhanden und durch Medikamente (=cognitive enhancers) zu beeinflussen.

Learning and Memory

Learning and memory are very complicated. Is it reasonable to investigate such complicated processes before we understand the simple phenomena of image processing in the retina and of sound processing in the cochlea ? The group of E. Kandel investigates the biochemical mechanisms of learning and memory of Aplysia, a primeval animal with few (approx. 20.000) neurons and axons of enormous thickness. He detected the role of intra-cellular transmitters such as cAMP and the role of the Creb-proteins. They induce or inhibit the strength of synaptic hardware connections. Mammals seem to possess the same basic biochemical mechanisms. The idea is now to develop drugs speeding up basic forms of learning = cognitive enhancers.
Link:     Lernen und Gedächtnis
Download: Printversion (PDF 109 kB)
Link:     Learning and Memory
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Fluoreszenz In Situ Hybridisierung = FISH

Während der Metaphase sind die Chromosomen im Lichtmikroskop sichtbar. Mit Fluoreszenzmarkern (=Fluorochrome) kann man alle Chromosomen oder einzelne insgesamt oder abschnittsweise farbig markieren, damit automatisch unterscheiden und auf Vollständigkeit und Ordnung testen.

Fluorescence In Situ Hybridization = FISH

Chromosomes can be observed with a microscope during the initial phase of cell division. It is possible to attach light emitting markers ( fluorochromes) onto many less or more specific parts of single chromosomes. This technique allows automatic classification and checks for integrity and translocation.
Link:     Fluoreszenz In Situ Hybridisierung = FISH
Download: Printversion (PDF 132 kB)
Link:     Fluorescence In Situ Hybridization = FISH
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Windows Presentation Foundation = WPF

Windows Presentation Foundation = WPF

Einführung

Warum WPF ? Ein erstes Programm, Kommentare, Experimente, Ohne XAML, Ein Event Handler
Introduction

Why WPF ? A First Program, Code Comments, Experiments, Without XAML, Add an Event Handler
Link:     nur englisch Link:     Introduction
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Steuerelemente

Klassenhierarchie oberhalb der Klasse Control, Steuerelemente mit genau einem Inhalt, Bereichssteuerelemente, Steuerelemente für Objekte desselben Typs, Steuerelemente für die Anzeige von Text, Vermischte Steuerelemente
Controls

Controls, Class Hierarchy above the Control Class, Single Content Controls, Panel Controls, Item Controls, Text Controls, Miscellaneous Controls
Link:     nur englisch Link:     Controls
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Logischer und sichtbarer Baum

Vorarbeiten, LogicalAndVisualTree1.xaml, LogicalAndVisualTree1.cs, Die Ausgabe des logischen und des sichtbaren Baums
Logical And Visual Trees

Preliminaries, LogicalAndVisualTree1.xaml, LogicalAndVisualTree1.cs, The Logical and Visual Tree Output
Link:     nur englisch Link:     Logical And Visual Trees
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Abhängigkeits-Eigenschaften

Zweck, Getriggerte Änderungs-Nachrichten, Eigenschaften vererben, Mehrfache Lieferanten, Angehängte Eigenschaften, Abhängigkeits-Objekte
Dependency Properties

Why Dependency Properties, Change Notification by Triggers, Property Inheritance, Multiple Providers, Attached Properties, Dependency Objects
Link:     nur englisch Link:     Dependency Properties
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Weitergeleitete Ereignisse

Zweck, Beispiel, Ereignis-Weiterleitung, Weiterleitungs-Strategien und Ereignis Handler, Angehängte Ereignisse
Routed Events

Why Routed Events, A Routed Events Sample, Event Routing, Routing Strategies and Event Handlers, Attached Events
Link:     nur englisch Link:     Routed Events
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Befehle

Zweck, Beispiel 1, Beispiel 2, Beispiel 3
Commands

Why Commands, Sample 1, Sample 2, Sample 3
Link:     nur englisch Link:     Commands
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Cloud Computing (4 Kap.)

Cloud Computing (4 Chap.)

Einführung

Definition, Hardware, 3 Ebenen: IaaS, SaaS, PaaS, Probleme
Introduction

Definition, Hardware, 3 Levels: IaaS, SaaS, PaaS, Problems
Link:     nur englisch
Link:     Introduction into Cloud Computing
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Die Microsoft Cloud

Viele Eingänge zur Cloud, Office Live Workspace, Office Live Small Business, SkyDrive, Live Services, Live Mesh, Azure
Microsoft's Cloud

Entrances to the Cloud, Office Live Workspace, Office Live Small Business, SkyDrive, Live Services, Live Mesh, Azure
Link:     nur englisch
Link:     Microsoft's Cloud
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Die Google Cloud

Google Sites, Google Docs, AppEngine, GDrive
Google's Cloud

Google Sites, Google Docs, AppEngine, GDrive
Link:     nur englisch
Link:     Google's Cloud
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Die Amazon Cloud und ihre Partner

Warum Amazon ?, Web Services, Simple Storage Service, Elastic Compute Cloud, IBM Blue Cloud, Oracle Cloud, Yahoo Cloud, HP Cloud
Amazon's Cloud und Partner Services

Why Amazon ?, Web Services, Simple Storage Service, Elastic Compute Cloud, IBM Blue Cloud, Oracle Cloud, Yahoo Cloud, HP Cloud
Link:     nur englisch
Link:     Amazon's Cloud

 

DICOM

Digital Imaging and Communications in Medicine

DICOM

Digital Imaging and Communications in Medicine
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Bild-Rekonstruktion aus Projektionen

Iterative Approximation von CT- and NMR-Bildern

Reconstruction from Projections

Iterative Approximation of CT- and NMR-Images
Link:     Rekonstruktion aus Projektionen
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W. Kovalevski: Bildverarbeitung

Sechs Vorlesungen über spezielle Themen der Bildverarbeitung, gehalten im WS 2004/2005 an der Universität von Auckland

V. Kovalevsky: Image Processing

Six lectures on special image processing topics held in winter 2004/2005 at the University of Auckland, New Zealand
Link: Index of Lectures
 

W. Kovalevski: Digitale Geometrie

Vorlesungen über Themen der Digitalen Geometrie, gehalten im WS 2004/2005 an der Universität von Auckland, Neuseeland

V. Kovalevsky: Digital Geometry

Eight lectures on digital geometry held in winter 2004/2005 at the University of Auckland, New Zealand
Link: Index of Lectures
 

Code Beispiele

Lösungen für Probleme der Computer Graphik, Bildverarbeitung und Mustererkennung

Code Samples

Solutions for Computer Graphics, Image Processing and Computer Vision
Link: Verzeichnis der Codebeispiele Link: Index of Code Samples
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