Modulbeschreibung Medizintechnik Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik. Inhaltsverzeichnis. Badstr Offenburg

Transkript

1 Badstr Offenburg Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik Seite 1 von 5 Inhaltsverzeichnis MTM-11 Medizininformatik Objektorientierte Programmierung in C Dreidimensionale Bildverarbeitung Labor Objektorientierte Programmierung in C++ 5

2 Seite 2 von 5 Modul MTM-11 Medizininformatik Modulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Harald Hoppe Studiengang: Medizintechnik Abschluss: Master ECTS- Punkte: empf. Semester: Moduldauer (Semester): 8.0 Workload (h): 240h 1-2 Kontaktzeit (h): 90h 2 Selbststudium/ Gruppenarbeit (h): Lehrform: Vorlesung/Seminar/Labor SWS: 6.0 Häufigkeit des Angebots: jedes Jahr (SS) Gruppengröße: 0 150h Zugeordnete en 4040 Objektorientierte Programmierung in C Dreidimensionale Bildverarbeitung 4045 Labor Objektorientierte Programmierung in C++ Lehrveranstaltungen E+I2230 Dreidimensionale Bildverarbeitung Veranstaltungsart: Vorlesung/Seminar 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

3 Seite 3 von 5 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 E+I2516 Objektorientierte Programmierung in C++ Veranstaltungsart: Vorlesung 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 E+I2517 Labor Objektorientierte Programmierung in C++ Veranstaltungsart: Labor 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

4 Seite 4 von 5 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 Verwendbarkeit des Moduls Master Medizintechnik 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 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten Referat (RE) + Laborarbeit (LA) + zwei Klausuren (K60) Lernziele und Kompetenzen Nach erfolgreichem Besuch dieses Moduls verfügen die Studierenden über eine mentale Landkarte der zweiund 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 Vorund Nachteile der Programmiersprache C++, haben die Studierenden gelernt, C++ auf hohem Niveau gewinnbringend einzusetzen.

5 Seite 5 von 5 Leistungspunkte und Noten 8 ECTS Objektorientierte Programmierung in C sform: Klausur 60 sart: Einzelleistung Art der Notengebung: Gestufte Noten Dreidimensionale Bildverarbeitung 4041 sform: Klausur & Referat 60 sart: Einzelleistung Art der Notengebung: Gestufte Noten Labor Objektorientierte Programmierung in C++ snummer: snummer: snummer: 4045 sform: Laborarbeit sart: Einzelleistung Art der Notengebung: unbenotet