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154 4.5. EVALUIERUNG DER FARBBILDRESTAURIERUNG
abstand df liegt im typischen Bereich, wie er in Abschnitt 3.2.2 für die subpixelgenaue
Restaurierung vorausgesetzt wird. Der Effekt konnte aber auch mit verschiedenen an-
deren Konstellationen nachgewiesen und bearbeitet werden.
Abbildung 4.14(a) zeigt die Sensordaten der faserendoskopischen Aufnahme ei-
nes Hautbereichs mit der Auflösung 800 × 600 Bildpunkte in einer Bildapertur mit
Durchmesser rA = 500 Bildpunkten. Für die Farbdarstellung wurden die Rohdaten der
Kamera durch Demosaicing in drei mal acht Bit konvertiert, liegen jedoch dem Algor-
tihmus auch in originaler Form (zwölf Bit Intensität) vor. Der markierte vergrößerte
Ausschnitt (vgl. Abb. 4.14(b)) zeigt die hexagonale Wabenstruktur, die zur initialen
Lokalisierung der Faserzellen für den Algorithmus möglichst scharf abgebildet wer-
den muss. Durch die Farbinterpretation der einzelnen Sensorelemente (Bayer-Pattern)
entsteht eine mosaikartige Verteilung der Farbinformation. Um die Präsenz und den
Einfluss der unterschiedlichen Strukturierung in den vergrößerten Ausschnitten zu ver-
deutlichen, die sowohl von den Hautrillen, als auch von der Wabenstruktur und dem
Bayer-Pattern verursacht ist, wird mit dem Canny-Filter 3 [Can86] ein Gradientenbild
vom Rotkanal erzeugt. Für eine vergleichbare Gegenüberstellung werden die Parame-
ter des Filters für alle Strukturbilder konstant gehalten: σ = 1.0, δmin = 0, 047 und
δmax = 0, 106 (Parameterbezeichnung s. [Can86]). Wie zu erwarten zeigt das entspre-
chende Strukturbild der unbearbeiteten Aufnahme (vgl. Abb. 4.14(c)) feine homogene
Gradienten, die hauptsächlich auf das periodische Wabenmuster des Faserbündels zu-
rückgehen. Der Bildinhalt wird in diesem Ausschnitt nicht deutlich. Die Reihe von Ab-
bildung 4.14(d) bis Abbildung 4.14(f) zeigt die gleichen Aufnahmen, nachdem sie mit
der vorgestellten Filtermethode zur automatischen spektralen Maskierung aufbereitet
und anschließend durch Weißabgleich, Kontrastanpassung und Tonwertanpassung op-
timiert wurden. Aufgrund der Fehlinformation durch die Farbinterpretation auf dem
Farbfiltermosaik kann die Farbzusammensetzung lokaler Bildbereiche nicht fehlerfrei
rekonstruiert werden. Der Ausschnitt in Abbildung 4.14(e) zeigt diesen Effekt durch
ein von links oben nach rechts unten verlaufendes Farbmuster, was durch die Überla-
gerung der Gradienten von Hautstruktur und Farbmoiré in Abbildung 4.14(f) bestätigt
wird. Die unterste Reihe in Abbildung 4.14 vermittelt den visuellen Fortschritt nach
Aufbereitung mit der vorgestellten Rohdateninterpolation. Der vergrößerte Ausschnitt
in Abbildung 4.14(h) zeigt nach wie vor sämtliche Strukturen der Hautoberfläche, aber
die Überlagerung von Farbstreifen ist vollständig bereinigt, wie auch das Gradienten-
bild (vgl. Abb. 4.14(i)) bestätigt. Ohne Artefaktstruktur sind wichtige Details in den
Aufnahmen, z. B. die Rillen der Haut im Bereich von 400µm optisch zuverlässiger
wahrnehmbar.
3 Canny-Filter: Algorithmus zur Kantendetektion in Bildern