Module 39-Inf-BBE Biomedizinische Bildverarbeitung und -exploration

Die Studierenden sollen aktuelle Methoden der Bildgebung in Medizin und Biologie kennen lernen und mit ihren individuellen Anwendungskontexten vertraut gemacht werden. Desweiteren soll den Studierenden die besonderen Anforderungen an Bildanalysesysteme in der Biologie und Medizin vermittelt werden.
Im Projekt werden die Studierenden ausgewählte Lösungen in Kleingruppen implementieren und in einem web-basierten Bildanalyse System einbetten, wobei tiefere Kenntnisse in der anwendungsorientieren Bildanalyse, im Interfacedesign und im Management von Softwareprojekten erworben werden. Hierbei sollen für die verschiedenen Aspekte der Softwareentwicklung auch entsprechende tools eingesetzt werden (wie zB redmine, mercurial o.ä.)

In den letzten Jahren hat sich die Bild-basierte Forschung in den Lebenswissenschaften rasant entwickelt, da durch neue Bildgebende Verfahren Die bestehenden experimentellen Methoden zum Nachweis molekularer Größen in einer homogenisierten Probe durch eine neue Informationsdomäne ergänzt werden: dem Ort. Neben der Fluoreszenzmikroskopie sind hierbei vor allem auch das MALDI imaging zu nennen. In der Medizin und Pharmaforschung sind bildgebende Techniken (z.B. Mikroskopie gefärbter Schnitte) bereits seit langem etabliert. Im Seminar werden etablierte und neue Methoden der (halb-)automatischen Auswertung dieser Datensätze eingeführt (zB watersheds, clustering, level sets, active contours, thresholding). Des Weiteren werden auch IT Ansätze besprochen, die sich mit der Verwaltung, Visualisierung und Exploration beschäftigen (zB OME, BISQUE o.ä.)
Darüber hinaus werden auch ausgewählte Inhalte aus Mustererkennung, Bildverarbeitung, Datamining und Visualisierung im Bezug zu dieser Anwendungsdomäne einbezogen und vertieft.
Im Projekt werden Kleingruppen (2-4 Studierende) ausgewählte Inhalte des Seminars oder Algorithmen die in einem engen Bezug hierzu stehen als Software implementieren, mit echten Bilddaten (dh mit Forschungshintergrund) evaluieren und in ein allgemeines Web-basiertes System integrieren.

Literatur: Im Rahmen des Seminars wird wissenschaftlich-technischer Hintergrund über Artikel / Publikationen / Vorträge vermittelt. Zusätzlich könne die folgenden Quellen verwendet werden:

• Lehmann: Bildverarbeitung für die Medizin. Grundlagen, Modelle, Methoden, Anwendungen. Springer Verlag 1997
• Webb: Introduction to Biomedical Imaging. Wiley-IEEE Press 2003.
• Gonzalez / Woods: Digital Image Processing (Wiley)

39-Inf-1 Algorithmen und Datenstrukturen
39-Inf-BV Bildverarbeitung
39-Inf-MK Musterklassifikation
Grundkenntnisse Mathematik

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