Nichtlokale Bildanalyse mit Integro-Differentialgleichungen

• Applicant: Professor Dr. Joachim Weickert
• Subject Area: Image and Language Processing, Computer Graphics and Visualisation, Human Computer Interaction, Ubiquitous and Wearable Computing
• Term: from 2007 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 52077349

• Final Report Year: 2013

Final Report Abstract

Die zentralen Ziele des Antrags konnten erfolgreich umgesetzt werden. Zunächst konnten wir uns dabei auf die Problemstellungen des ersten Jahres konzentrieren, bei denen nichtlokale Entrauschungsverfahren im Vordergrund standen. Die anvisierten Ziele (Erweiterung der nichtlokalen Mittelung, nichtlokale Methoden als Variationsverfahren) konnten vollständig umgesetzt werden und zeigten die erhofften Erfolge. Bei den Themen des dritten Jahres (neue Anwendungen von Kernrepräsentationen und Pseudodifferentialgleichungen) ergaben sich große Überraschungen durch die Entdeckung einer Klasse hocheffizienter zyklischer Algorithmen, die breite Einsatzmöglichkeiten im Bereich der PDE-basierten Bildverarbeitung aufweisen, einfach zu implementieren sind und eine hochgradig parallele Struktur besitzen, die für GPU-Implementationen ideal ist. Damit kann die Thematik des Projekts als abgeschlossen betrachtet werden: Durch den Wegfall der Forschungsthemen, die ursprünglich für das zweite Jahr anvisiert wurden und von anderen Gruppen erforscht wurden, gelang es, dass verbleibende Programm innerhalb des bewilligten Zeitraums zu bearbeiten und dar über hinaus zu unerwarteten Entdeckungen zu gelangen.

Publications

• A highly efficient GPU implementation for variational optic flow based on the Euler-Lagrange framework. In J.-M. Frahm, M. Pollefeys, and H. Bischof, editors, Proc. ECCV Workshop on Computer Vision with GPUs, Heraklion, Greece, September 2010
  P. Gwosdek, H. Zimmer, S. Grewenig, A. Bruhn, and J. Weickert
  
• From box filtering to fast explicit diffusion. In M. Goesele, S. Roth, A. Kuijper, B. Schiele, and K. Schindler, editors, Pattern Recognition, volume 6376 of Lecture Notes in Computer Science, pages 543–552, Berlin, 2010. Springer. [Ausgezeichnet mit dem DAGM Hauptpreis 2010.]
  S. Grewenig, J. Weickert, and A. Bruhn
  
• Generalised nonlocal image smoothing. International Journal of Computer Vision, 90(1):62– 87, October 2010
  L. Pizarro, P. Mr ´azek, S. Didas, S. Grewenig, and J. Weickert
  
• Rotationally invariant similarity measures for nonlocal image denoising. Journal of Visual Communication and Image Representation, 22(2):117–130, February 2011
  S. Grewenig, S. Zimmer, and J. Weickert