Mustererkennung, Bildverarbeitung und Bildanalyse – Aufgabe 1 von 4

Eine typische Fragestellungen in der Bildanalyse möchten wir hier anhand einer Beispielaufgabe darstellen. Das folgende Bild wurde mit einem Fluoreszenz-Mikroskop von einer biologischen Probe aufgenommen. Die Objekte (in diesem Fall Brennnessel-Pollen) leuchten durch die Fluoreszenzanregung. Der Hintergrund ist dunkel.

Ein Programm soll die Anzahl der Pollen auf dem Bild bestimmen. Damit das Programm „weiß“ für welche Objekte sich der Anwender interessiert, bekommt es noch ein kleines Bild, auf dem ein einzelner Pollen zu sehen ist.

Um diese Fragestellung zu lösen, müssen Sie zuerst wissen, dass ein Bild im Computer üblicherweise als zweidimensionales Feld von Bildelementen („pixel“ = „picture element“) gespeichert wird.

Man kann sich dieses Feld als Tabelle vorstellen, in der jede Zelle einem Pixel des Bildes entspricht. In jeder Zelle steht dann der Farbwert (oder in unserem Fall der Grauwert) des dazugehörigen Pixels. Meistens wird im Computerspeicher ein Byte pro Pixel genutzt, so dass die Grauwerte von 0 (=schwarz) bis 255 (=weiß) gehen.

Ein Programm kann jetzt z.B. von links oben nach rechts unten über alle Elemente des Bildes laufen und etwas aus den Grauwerten berechnen. Für die beiden gegebenen Bilder wurde hier z.B. die Summe aller Grauwerte, der minimale, der maximale und der mittlere Grauwert berechnet.

Aufgabe1:
Überlegen Sie für sich, ob Ihr Programm aus diesen Werten bereits die Anzahl der Objekte im Bild bestimmen oder zumindest abschätzen kann? Wenn ja, wie, wenn nein, warum nicht?

Summe der Grauwerte: 336.111
Minimaler Grauwert: 20
Maximaler Grauwert: 114
Mittlerer Grauwert: 34,64