Medizintechnik

Die perfekte Kombination aus ingenieurtechnischen Inhalten und medizinischen Fragestellungen. Technik für den Menschen – Technik, die begeistert!

Modulhandbuch

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Medizininformatik

Empfohlene Vorkenntnisse
  • sehr gute Kenntnisse der MATLAB-Skriptsprache, bestenfalls Kenntnisse in einer prozeduralen oder objektorientierten Programmiersprache wie C, Java oder Python
  • Grundkenntnisse der Unified Modeling Language (UML): Klassendiagramme, Kommunikationsdiagramme
  • Grundkenntnisse von Algorithmen und Datenstrukturen: Sortieralgorithmen, Listentypen
  • Grundlagen der Linaren Algebra und Analytischen Geometrie
Lehrform Vorlesung/Seminar/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Nach erfolgreichem Besuch dieses Moduls

  • verfügen die Studierenden über eine mentale Landkarte der zwei- und dreidimensionalen Bildverarbeitung,
  • haben die Studierenden gelernt, die Prinzipien der Linearen Algebra und Analytischen Geometrie gewinnbringend auf Problemstellung der dreidimensionalen Bildverarbeitung anzuwenden,
  • sind die Studierenden in der Lage, stereoskopische Bildverarbeitungssysteme zu implementieren,
  • verfügen die Studierenden über vertiefte Kenntnisse im Umgang mit der Programmiersprache C++,
  • sind die Studierenden in der Lage, komplexe Algorithmen in C++ zu programmieren,
  • haben die Studierenden die Prinzipien der objektorientierten Programmierung verstanden und können diese auf eigene Problemstellungen anwenden,
  • kennen die Studierenden die Möglichkeiten und Grenzen, die Vor- und Nachteile der Programmiersprache C++,
  • haben die Studierenden gelernt, C++ auf hohem Niveau gewinnbringend einzusetzen.

 

Dauer 2
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 150h
Workload 240h
ECTS 8.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Referat (RE) + Laborarbeit (LA) + zwei Klausuren (K60)

Leistungspunkte Noten

8 ECTS

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Harald Hoppe

Empf. Semester 1-2
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Master Medizintechnik

Veranstaltungen

Labor Objektorientierte Programmierung in C++

Art Labor
Nr. E+I2517
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Erstellung von objektorientierten Programmen mit Hilfe der Unified Modelling Language (UML): Transformation von Klassendiagramm zu Code und vice versa, Verwendung von Kommunikationsdiagrammen
  • Anwendung von fortgeschrittenen Programmiertechniken: Operatorüberladung, Fehlerbehandlung (exception handling)
  • Anwendung von bewährten Lösungsvorlagen (Entwurfsmuster): Singleton, Adapter, Decorator

 

Literatur

Kirch, U., Prinz, P., C++ lernen und professionell anwenden, 6. Auflage, mitp, 2012
Gamma, E., Helm, R., Johnson, R., Vlissides, J., Design Patterns, Elements of Reusable Object-Oriented Software, Addison-Wesley, 2015
Eckel, B., Thinking in C++, Vol. 1, 2. Auflage, Prentice Hall, 2003
Stroustrup, B., Die Programmiersprache C++, Addison-Wesley, 4. Auflage, 2000

 

 

Objektorientierte Programmierung in C++

Art Vorlesung
Nr. E+I2516
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Grundlagen der Programmiersprache C++: Datentypen, Variablendefinition, Befehle, Definition und Deklaration von Funktionen, Header- und Source-Dateien, Parameterübergabe, Operatoren, Präprozessor-Anweisungen, Pointer, Arrays, Speicher allokieren und freigeben, Klassen, Access Control, Member-Variablen und -Funktionen, Konstruktion, Destruktion, Überladen etc.
  • Grundlagen objektorientierter Programmierung: Abstraktion, Datenkapselung, Vererbung, Polymorphie, virtuelle Funktionen, abstrakte Klassen etc.F
  • Fortgeschrittene Programmiertechniken: dynamische Speicherverwaltung, Fehlerbehandlung (exception handling), Templates, Container, Entwurfsmuster etc.

 

Literatur

U. Kirch, P. Prinz, C++ lernen und professionell anwenden, 6. überarbeitete Auflage, mitp 2012
B. Eckel, Thinking in C++, Vol. 1, 2. Auflage, Prentice Hall, 2003
B. Stroustrup, Die Programmiersprache C++, Addison-Wesley, 4. Auflage, 2000

 

Dreidimensionale Bildverarbeitung

Art Vorlesung/Seminar
Nr. EMI2230
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Analytische Geometrie zur Beschreibung des dreidimensionalen Raums, insbesondere rigide Transformationen und homogene Koordinaten
  • Quaternionen
  • OpenGL-Transformationen
  • Stereoskopie und Photogrammetrie: Kamera-Kalibrierung, Epipolargeometrie, Rektifizierung
  • Landmarken, oberflächen- und voxelbasierte Algorithmen zur Registrierung dreidimensionaler Bilddatensätze
  • Pixel-, voxel- und kantenbasierte Segmentieralgorithmen
  • Anwendung von Voronoi-Diagrammen und Delaunay-Triangulation in der dreidimensionalen Oberflächenrekonstruktion
  • Oberflächen- und Volumen-Rendering
  • Hough-Transformation, Distanz-Transformation
  • Wavelets
  • Splines
  • Ausgewählte Algorithmen der dreidimensionalen Bildverarbeitung (Marching Cubes Algorithmus und andere)

 

Literatur

Handels, H., Medizinische Bildverarbeitung - Bildanalyse, Mustererkennung und Visualisierung für die computergestützte ärztliche Diagnostik und Therapie, Vieweg+Teubner Verlag, 2. überarbeitete und erweiterte Auflage, 2009

Schreer, O., Stereoanalyse und Bildsynthese, Springer, 2005

Jähne, B., Digitale Bildverarbeitung, Springer, 7. neu bearbeitete Auflage, 2012

Gonzalez, R. C., Woods, R. E., Digital Image Processing, Addison Wesley, 3rd International edition, 2008

Dougherty, G., Digital Image Processing for Medical Applications, Springer, 2011

Demant, C., Streicher-Abel, B., Springhoff, A., Industrielle Bildverarbeitung, Springer, 3. Auflage, 2011

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