Institute of Computer Science Pattern Recognition and Bioinformatics

Project Topics

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• Themen für Projekt- und Diplomarbeiten:

  • Granule-Detektion in 3D-Volumendaten (Projekt/Diplom)
    Bei der Analyse von Entwicklungsprozessen in Zellen spielen 'Stress-Granules' eine wichtige Rolle. Dabei handelt es sich um Ansammlungen von Proteinen und RNA, die in einer Zelle je nach aktuellem Zustand bzw. Versuchsbedingungen in unterschiedlichen Konzentrationen und Verteilungen eingelagert werden. In biologischen Experimenten werden die Granules phosphoreszierend markiert, so dass eine automatische Analyse möglich wird.
    Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, eine automatische Auswertung von Mikroskopbildern von Stress-Granules mit Hilfe von Methoden der Bildverarbeitung zu realisieren. Ausgangspunkt der Analyse sind 3D-Volumendaten, in denen zunächst die Granules robust detektiert und anschliessend vermessen werden sollen. Als Ergebnis der Analyse sollen den Biologen einerseits Daten über die Grösse der Granules, ihre Form, sowie ihre Anzahl und Verteilung pro Zelle zur Verfügung gestellt werden, sowie andererseits eine anschauliche 3D-Visualisierung. Die Software soll in Java und ImageJ realisiert werden.

    Projektbeginn: sofort
    Ansprechpartner: Dr. Birgit Möller (Raum 4.09) und/oder Prof. Dr. Stefan Posch (Raum 4.11)

  • Tool für verteilte Bildverarbeitung (Projekt/Diplom)
    Immer häufiger können komplexe Aufgabenstellungen in der Bildverarbeitung nicht mehr mit einer einzelnen Kamera bearbeitet werden. Für eine Analyse von weitläufigen Szenen, die nicht mehr nur von einer einzelnen Kamera überblickt werden können, finden dann Kamera-Netzwerke Anwendung, in denen die Bildverarbeitungsaufgaben auf mehrere Kameras und Rechner verteilt werden, und die im Zusammenspiel die gestellte Aufgabe lösen. Im Rahmen einer Projekt- oder auch Diplomarbeit soll für ein solches Kameranetzwerk ein Tool zur effizienten Kommunikation der Kameras bzw. Rechner untereinander entstehen. Die Grundlage der Kommunikation könnte etwa der Message Passing Interface (MPI) Standard sein. Weitere Details zur Projektbeschreibung finden Sie hier.
    

    Projektbeginn: sofort
    Ansprechpartner: Dr. Birgit Möller (Raum 4.09) und/oder Dr. Holger Blaar (Raum 4.21)

  • Tätigkeitserkennung in Videosequenzen (Projekt/Diplom)
    Eine videobasierte Analyse von Tätigkeiten, beispielsweise in Werkstätten oder Laboren, kann die Sicherheit bei Arbeitsvorgängen erhöhen sowie Protokollierungsfunktionen übernehmen. Ein wesentlicher Bestandteil von Systemen für eine solche Analyse sind Bildverarbeitungsalgorithmen zur Erkennung typischer Handlungen, die in dem jeweiligen Szenario ablaufen. Im Rahmen dieser Arbeit soll ein System entstehen, das in der Lage ist, durch eine Analyse von Bildfolgen verschiedene (mit den Händen durchgeführte) Handlungen zu erkennen, z.B. Drehen, Schrauben, Schütten.
    Methodisch sollen zunächst Hände in einer Bildfolge durch eine Hautfarbendetektion gefunden und ihre Trajektorien über die Zeit extrahiert werden. Hierbei kann auf Vorarbeiten aufgebaut werden. Die so gewonnenen Trajektorien sollen dann als Grundlage für die Handlungserkennung dienen, wobei statistische Ansätze zum Einsatz kommen sollen, wie etwa Markov-Modelle.
    Voraussetzungen sind ein Interesse an Bildverarbeitung und Statistik, sowie gute (objektorientierte) Programmierkenntnisse.

    Projektbeginn: sofort
    Ansprechpartner: Dr. Birgit Möller (Raum 4.09)

  • Kooperatives Tracking mit einem 2-Kamera-System (Projekt/Diplom)
    Eine Verfolgung von Objekten und Personen, etwa in Gebäuden oder im Strassenverkehr, mit bildgebenden Verfahren nimmt in vielen Anwendungsszenarien eine zentrale Rolle ein. Immer häufiger werden dabei Anordnungen mit mehreren, zum Teil auch aktiv beweglichen Kameras eingesetzt, die mehr Flexibilität bei grossen Bewegungsradien der zu trackenden Objekte bieten als statische Anordnungen. Eine wesentliche Aufgabe, die bei der Installation und im Betrieb eines solchen Multi-Kamera-Trackingssystems gelöst werden muss, besteht in der "intelligenten" Ansteuerung und Koordinierung der einzelnen Kameras, um dem System die zur Lösung der Trackingaufgabe benötigten visuellen Informationen zeitnah zur Verfügung zu stellen.
    Das Ziel dieses Projektes ist es, ein 2-Kamera-Bildverarbeitungssystem zu entwickeln, das Personen bzw. Gesichter in Innenräumen verfolgt. Die Hardwarebasis ist durch zwei aktive Pan-Tilt-Zoom-Kameras gegeben. Die Kameras sollen in Kooperation Trackingaufgaben lösen, wobei eine der beiden die globale Bewegung der Zielperson erfassen soll, während die zweite Kamera, geleitet durch die erste, Detailaufnahmen des Gesichts oder der Hände liefert. Wichtigste Voraussetzung ist ein Interesse an Bildverarbeitungsthemen, sowie Kenntnisse in objektorientierter Programmierung.

    Projektbeginn: sofort
    Ansprechpartner: Dr. Birgit Möller (Raum 4.09)

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