Entwicklung, Struktur und Eigenschaften von Infinite Impulse Response (IIR)-Operatoren im Vergleich mit Finite Impulse Response (FIR)-Operatoren für die digitale Bildverarbeitung

Studienarbeit aus dem Jahr 1995 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: Sehr gut, Technische Universität Dresden (Institut für biomedizinische Technik), Sprache: Deutsch, Abstract: Die digitale Bildverarbeitung hat sowohl speziell in der medizinischen Diagnostik als auch allgemein in den verschiedensten technischen Bereichen eine große Bedeutung erlangt. Diese Bedeutung der Bildverarbeitung innerhalb der Kette des Bildentstehungsprozesses ist in der Adaption des 'Rohbildes' an visuelle Zielstellungen des Betrachters (Mensch) sowie in der Aufbereitung bzw. Modifikation der Bildinformation für ein automatisches Bildverarbeitungssystem zu sehen. Für beide Zwecke stehen zum heutigen Zeitpunkt eine Anzahl von Hilfsmitteln zur Verfügung, die in den verschiedensten Bildverarbeitungsprogrammen implementiert sind. Da das Bild, welches zur Verarbeitung dem Rechner zugeführt wird, aus systemtheoretischer Sicht ein digitales Signal darstellt, ist die Systemtheorie der diskreten Signale und Systeme in vielen Fällen das Hilfsmittel zur Entwicklung von Werkzeugen der Bildverarbeitung. Eine wesentliche Gruppe solcher Werkzeuge sind lokale Operatoren (Filter). Dabei werden momentan fast ausschließlich nichtrekursive Systeme verwendet. Ziel der vorliegenden Arbeit soll es sein, das Wesen der rekursiven Operatoren zu untersuchen und ihren praktischen Nutzen für die Bildverarbeitung zu beurteilen. Dabei wurde auf Nachvollziehbarkeit der Ausführungen sowie die Relevanz des praktischen Einsatzes besonderer Wert gelegt. Dementsprechend erfolgte auch die Auswahl der Verfahren und Methoden, welche im Detail dargestellt sind. Zur Konsolidierung des Grundgedankens der praktischen Anwendbarkeit wurden zwei Tools rechentechnisch umgesetzt. Dies ist zum einen ein Optimierungsalgorithmus für den Filterentwurf sowie eine Routine zur Durchführung der Faltung mit rekursiven Operatoren im Bildverarbeitungs-Rahmenprogramm IPFRAME.