Freiheitsgradregularisierte Lösungsbeschreibungen in der wissenschaftlichen Bildanalyse am Beispiel der Restauration astronomischer Himmelsüberwachungsaufnahmen
Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2012
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| Format: | UnknownFormat |
| Sprache: | ger |
| Veröffentlicht: |
Ilmenau
Verl. ISLE
2012
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| Online Zugang: | Inhaltsverzeichnis Kurzbeschreibung |
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Tag hinzufügen | Zusammenfassung: | Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2012 Bildhafte Messdaten sind infolge des limitierten Übertragungsverhaltens realer Abbildungssysteme und der allgegenwärtigen Präsenz von Messunsicherheiten bei der Datenentstehung ein unvollkommenes und gestörtes Abbild der physikalischen Realität. Der Rückschluss auf die ursächliche Szene ist Gegenstand der Bilddatenrestauration. Von zentraler Bedeutung für die darauf folgende wissenschaftliche Bilddatenanalyse ist die Gewährleistung von evidenten und artefaktfreien Lösungen. Dies erfolgt über das Einbringen von zusätzlichem Wissen zum Problem und zu bevorzugten Lösungseigenschaften. Dieser Vorgang wird als Regularisierung bezeichnet. Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht das Prinzip der Regularisierung durch adaptiv freiheitsgradbeschränkte Lösungsbeschreibungen. Diesem Ansatz liegt die Vorstellung zugrunde, dass die regionale Anpassung der Freiheitsgrade an die zugrunde liegenden Messdaten eine Möglichkeit darstellt, die Messdateninformation bei einem gleichzeitig stabilen Lösungsaufbau optimal auszuschöpfen. Der verfolgte pixonenbasierte Regularisierungsansatz ist insbesondere beim Erschließen von verborgenen Szeneninformationen in stark gestörten bildhaften Messdaten sehr leistungsfähig und universell einsetzbar. Im Bereich bildhafter Daten wird dieses Prinzip durch den Übergang vom Pixel zum Pixon, einem generalisierten Lösungsaufbauelement mit variabler Gestalt, nutzbar gemacht. Der Gegenstand der Arbeit ist die umfassende inhaltliche Auseinandersetzung mit diesem Regularisationsprinzip im Kontext des allgemeinen Restaurationsproblems. Dabei werden die Konzepte der diskreten und der kontinuierlichen parametrischen Pixonenbasis eingeführt und diskutiert. Die Elemente des zugehörigen parametrischen Fuzzy-Pixonen-Modells zur Lösungsbeschreibung werden im Gegensatz zu bereits bekannten Umsetzungen dieses Prinzips simultan durch parametrische Schätzverfahren ermittelt. Der Entwurf und die Gestaltung des entsprechenden Restaurationsverfahrens folgt aus einer probabilistischen Beschreibung des Restaurationsproblems für eine vollparametrische Lösungskonfiguration. Zur Erhöhung der Beschreibungsflexibilität des parametrischen Fuzzy-Pixonen-Modells werden Modellvarianten, wie der Lösungsaufbau mit parametrischer Signalentkopplung oder der Lösungsaufbau mit multivariaten Aufbauelementen, vorgestellt und im Kontext des propagierten Lösungsverfahrens evaluiert.Das Anwendungsszenario für das entwickelte Verfahren ist die Restauration von digitalisierten Fotoplatten der Himmelsüberwachung des Sonneberger Plattenarchivs. Die Datengrundlage ist gekennzeichnet durch vielfältige nichtlineare Signalwechselwirkungen des mehrstufigen Abbildungsprozesses. Ein wichtiger Bestandteil dieser Arbeit ist daher die ausführliche Analyse des vorliegenden Datenmaterials und der Entwurf einer adäquaten Datenmodellierung für die optische, fotochemische und fotoelektrische Signalwandlung und die komplexen Messunsicherheiten. Anhand ausgewählter Datenbeispiele werden die Effekte der Restauration für die astronomische Datenanalyse von Platteninhalten beurteilt. Obwohl die Ausführungen in dieser Arbeit immer im engen Bezug zu diesem Anwendungsfall stehen, sind die dargestellten Inhalte und Resultate ein guter Ausgangspunkt zur Lösung von inversen Problemstellungen in vielen weiteren Anwendungsfällen der wissenschaftlichen Bildanalyse. |
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| Beschreibung: | XXII, 343 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783938843741 978-3-938843-74-1 |