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Algorithmen der Diagnostischen Bildgebung: Projektions- und Schnittbildverfahren (Teil I)- Dozent/in
- Prof. Dr. rer. biol. hum. Marc Kachelrieß
- Angaben
- Vorlesung
2 SWS, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 3, für Studierende der technischen und naturwissenschaftlichen Fakultäten
Zeit und Ort: Mo 9:00 - 10:30, Hörsaal ZMPT
- Voraussetzungen / Organisatorisches
- Erwartet wird Grundwissen in den Bereichen Integralrechnung, Fourieranalyse, Wahrscheinlichkeitstheorie. Grundkenntnisse mindestens einer Programmiersprache sind vorteilhaft.
Teil I (Wintersemester) ist Voraussetzung für Teil II (Sommersemester).
- Inhalt
- Die zweisemestrige Vorlesung mit Übungen (2+2 Semesterwochenstunden, 3+5 ECTS-Punkte pro Semester) behandelt Algorithmen der digitalen Bildgebung der Modalitäten
1) Computertomographie (CT),
2) Magnetresonanztomographie (MRI),
3) Positronemissionstomographie (PET),
4) Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT),
5) Ultraschall (US).
Das vermittelte Wissen umfasst
1) die Bildrekonstruktion und Bildverarbeitung tomographischer Daten,
2) das Fenstern, Filtern und Registrieren digitaler Volumina,
3) die Quantifizierung der Bildqualität (Auflösung, Rauschen,
Dosis),
4) statistische Schätzprobleme (z.B. statistische Rekonstruktion),
5) numerische Optimierungsverfahren.
Zu den einzelnen Themen werden neben dem mathematisch-theoretischen Verständnis auch Methoden zur geeigneten Realisierung der Algorithmen vermittelt. Ziel ist es, die mathematischen und algorithmischen Grundlagen zu erlernen und die Fähigkeit zu erwerben, die Verfahren anwenden, modifizieren oder weiterentwickeln zu können.
Während der Übungen und auf Wunsch auch zu anderen Zeiten stellt das IMP Zugang zu Rechnern bereit. Für Gaststudenten werden 3 ECTS-Punkte für die Vorlesung und 5 ECTS-Punkte für die Übung vergeben, sofern ein abschließender Leistungsnachweis erbracht wird.
- Empfohlene Literatur
- 1) Computed Tomography. W.A. Kalender. Wiley & Sons (2005)
2) The Fourier Transform and its Applications. R.N. Bracewell. McGraw-Hill (1986)
3) Principles of Computerized Tomographic Imaging. A.C. Kak, and M. Slaney. SIAM, Philadelphia (1988).
- ECTS-Informationen:
- Title:
- Algorithms of Diagnostic Imaging I+II: Projective and Tomographic Methods with Exercises in C++
- Credits: 3
- Prerequisites
- Basics in integral theory, Fourier analysis, probability theory are required. Programming skills of at least one language are advantageous.
Part I (winter semester) must be attended prior to part II (summer semester).
- Contents
- The weekly lecture and exercises (2+2 semester periods per week, 3+5 ECTS credit points per semester) treat methods and algorithms of diagnostic imaging. Among the modalities are:
1) Computed tomography (CT)
2) Magnetic resonance imaging (MRI)
3) Positron emission tomography (PET)
4) Single photon emission tomography (SPECT)
5) Ultrasound (US)
General know-how provided:
1) Image reconstruction and image manipulation of tomographic data
2) Windowing, filtering, and registration of digital images or volumes
3) Quantification of image quality: spatial resolution, noise and dose
4) Statistical estimation techniques (e.g. statistical reconstruction)
5) Numerical optimization methods
Besides providing access to practical techniques and understanding there is a strong focus on theoretical backgrounds. The main objective is to fully understand the mathematics, the underlying algorithms and to become able to apply, modify and improve them.
During the exercises the IMP provides access to desktop and laptop computers and dedicated image reconstruction libraries. For guest students up to 8 ECTS credit points can be achieved when passing a final exam.
- Literature
- 1) Computed Tomography. W.A. Kalender. Wiley & Sons (2005)
2) The Fourier Transform and its Applications. R.N. Bracewell. McGraw-Hill (1986)
3) Principles of Computerized Tomographic Imaging. A.C. Kak, and M. Slaney. SIAM, Philadelphia (1988).
- Zusätzliche Informationen
- Erwartete Teilnehmerzahl: 40
www: http://www.imp.uni-erlangen.de/lehre/algorithmen
- Zugeordnete Lehrveranstaltungen
- UE: Übungen zu den Algorithmen der Diagnostischen Bildgebung (in C++).
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Dozentinnen/Dozenten: Prof. Dr. rer. biol. hum. Marc Kachelrieß, Assistenten
Zeit und Ort: Mo 10:30 - 12:00, Hörsaal ZMPT
- Institution: Lehrstuhl für Medizinische Physik
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