Bildverarbeitung in der Physik
Image Processing in Physics

Modul PH2181

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

PH2181 ist ein Semestermodul in Englisch oder Deutsch auf Master-Niveau das in jedem Semester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Applied and Engineering Physics
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Biophysik

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 75 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2181 ist Franz Pfeiffer.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

This module covers a wide range of basic and advanced techniques used for image processing and image reconstruction, with a special focus on physical science applications. Following a problem-solving philosophy, the module motivates all techniques and fundamental concepts with problems drawn from real-life applications.

The topics covered may be roughly divided into three parts, one focusing on basics of image processing and data analysis, one part based on image formation in optical devices, its requirements and limitations, and one part on more abstract algorithmic approaches to data analysis and optimization.

The module gives a rather broad overview over recurring topics in all fields of imaging, focusing more on an understanding of underlying principles than on rigorous mathematical derivations.

Lernergebnisse

After participation to the Module, the student:

  1. Will know the fundamentals of numerical analysis.
  2. Will know the basics of the standard imaging analysis methods in research and the industry.
  3. Will have a broad overview of the state of the art in many fields of imaging physics.
  4. Will be able to solve typical data analysis problems occurring in experimental physics and engineering.

Voraussetzungen

The exercises will be given in python. No specific computer science or programming knowledge is required. The practicals offered together with the course also do not require any specific knowledge.
Some basic mathematics knowledge is expected: this includes basics of calculus, statistics, linear algebra & functional analysis (matrices, vectorspaces, bases, Fourier transformation, etc). In general the mathematical content will not be the focus of the course.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 3 Image Processing in Physics Herzen, J.
Mitwirkende: Morgan, K.Noël, P.
Mittwoch, 10:00–12:00
sowie Termine in Gruppen

Lern- und Lehrmethoden

Each class will address a specific technique, yet all will be linked by recurrent essential topics including for example Fourier analysis, linear algebra, iterative techniques, maximum likelihood and convex optimization.

Together with each class, an exercise lesson is offered, where the student can directly apply and test the studied method. Typically this will involve writing a few lines of code (<10) in python to complete an existing program.

Medienformen

keine Angabe

Literatur

Will be defined in class

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer mündlichen Prüfung wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.

Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch schriftlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 60 Minuten.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

Aktuell zugeordnete Prüfungstermine

Derzeit sind in TUMonline die folgenden Prüfungstermine angelegt. Bitte beachten Sie neben den oben stehenden allgemeinen Hinweisen auch stets aktuelle Ankündigungen während der Lehrveranstaltungen.

Titel
ZeitOrtInfoAnmeldung
Prüfung zu Bildverarbeitung in der Physik
Mo, 6.2.2017 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin vor 1.4.2017. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date before 2017-04-01. bis 15.1.2017 (Abmeldung bis 5.2.2017)
Mo, 3.4.2017 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin zwischen 3.4.2017 und 29.4.2017. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date between 2017-04-03 and 2017-04-29. bis 2.4.2017

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.