Medizinische Visualisierung

Medizinische Visualisierung

Inhalte

Im Rahmen dieser Vorlesung werden die Grundlagen medizinischer Visualisierung erläutert und praktisch vermittelt. Neben Basiswissen zur medizinischen Bildgebung stehen vor allem Methoden der Computergrafik und Informationsvisualisierung im Vordergrund.

Organisatorisches

Modulnummer: 04CV1104

Klips: https://klips.uni-koblenz.de/v/159567

Die Vorlesung wurde recht kurzfristig von der AG Computergraphik übernommen. Im Gegensatz zu früheren Vorlesungen entfällt die Übung.

Zur muss eine Projektarbeit (Assignment) in 3er Teams erstellt und am Ende in einer 5-minütigen Gruppen-Präsentation vorgestellt werden. Weitere Informationen werden in der ersten Vorlesung besprochen.

Teams können sich hier zusammenfinden: link

Für die Assignments kann das CVK2 benutzt werden, hierfür gibt es die 'MedVis' Branch. Beim Auschecken des Repositories bitte beachten, auf diese Branch zu wechseln. Enthalten ist eine Executable mit einem simplen Volume Raycaster und Transferfunktion-Editor in einer UI, sowie ein Beispielvolumen das geladen wird. Das Vorgehen ähnelt dem Framework aus CG1/2 und wir stellen das Framework später in der Vorlesung kurz vor.

Voraussetzungen

Die Programmierbeispiele basieren auf OpenGL und den Inhalten der Computergraphik 1 und Computergraphik 2.

Materialien

Die Vorlesungsfolien werden in unserem Cloud Ordner zur Verfügung gestellt. Der Link dazu befindet sich hier: Link (benötigt Login auf der Uni-Seite mit Unikennung).

Vorlesungen (Planung)

28.10.

Einführung und Einrichtung

04.11.

Medizinische Bildgebungstechniken

11.11.

entfällt

18.11.

Medizinische Bildgebungstechniken 2, Anatomie

25.11.

Datenstrukturen und DICOM

02.12.

Visualisierung 1: OpenGL, ImGUI und CVK

09.12.

Visualisierung 2: Marching Cube und Volume Rendering Equation

16.12.

entfällt (Stromausfall)

 

Weihnachtsferien

06.01.

Visualisierung 3: Ray Casting und illustratives Rendering

13.01.

Gastvortrag (entfällt)

20.01.

KI-gestützte Bildgebung und Visualisierung in der Medizin 1

27.01.

KI-gestützte Bildgebung und Visualisierung in der Medizin 2

03.02.

Vorstellung der Assignment

10.02..

entfällt

Prüfungen

Im Semester wird ein Assignment zu einem freien Thema nach Absprache mit dem Dozent in 3er Teams bearbeitet und in einer Blockveranstaltung vorgestellt (s.o.). Zusätzlich gibt es eine mündliche Gruppenprüfung, wobei zuerst Fragen zum Assignment und dann Fragen zu den Inhalten der Vorlesung gestellt werden. Die Termine für die mündlichen Prüfungen werden noch bekannt gegeben.

Dabei sind folgende Fragen relevant:

  1. Was versteht man unter, bzw. wie funktioniert: Fluoroskopie, digitale Subtraktionsangiografie, Computertomografie und Magnet-Resonanz-Tomographie.
  2. Erklären sie die inverse Radon-Transformation.
  3. Wie funktioniert Ultraschall, funktionelles MRT, DTI und PET?
  4. Texturen vs. Images, Transferfunktion
  5. Direkte vs. indirekte VolVis, Splatting, View Frustum Slicing
  6. Marching Square und marching cube
  7. Absorption und Emission, front-to-back und back-to-front
  8. Maximum Intensity Projection, Early Ray Determination, Ray Casting von Isoflächen
  9. Erklären Sie die Bedeutung der Begriffe 'Epoche', 'Iteration' und 'Batch' im Kontext neuronaler Netze.
  10. Beschreiben Sie den Aufbau eines klassischen U-Nets. Was sind die Vorteile gegebüber einem Convolutional Neural Network (CNN)?