Quantitative Image Analysis

Vorträge

• Viola Weiß: STIT-Mosaike - Modellierung, Eigenschaften und offene Probleme
• Michael Godehardt: Bilddaten von Faserstrukturen: Quellen und Aufbereitung
• Hellen Altendorf und Oliver Wirjadi: Lokale Vermessung von Fasersystemen: Aktuelle Entwicklungen und offene Fragestellungen an der Schnittstelle zur Modellierung
• Konrad Sandau: Die Sehnenlängentransformation und eine duale Transformation als Werkzeuge zur Analyse von Faserstrukturen
• Evgeny Spodarev: Anisotrope Zylinderprozesse
• Claudia Redenbach: Modellierung von Faserverbundwerkstoffen mittels Random Sequential Adsorption

Vorträge

• A. Rack (Forschungszentrum Karlsruhe, ANKA): Anwendungen der Synchrotron Miktrotomographie und 3D Bildanalyse in der Materialwissenschaft
• A. Velichko (Institut für Funktionswerkstoffe, Univ. des Saarlandes): FIB-Nanotomographie: neue Möglichkeiten der Materialcharakterisierung in 3D
• S. Oeckl (Entwicklungszentrum Röntgentechnik, IIS Erlangen): Qualitätssicherung von Saatgut mittels Röntgen-Computertomographie
• D. Mayer (Robert Bosch GmbH Stuttgart): Werkstoffentwicklung mittels QGA und Gefügeentwicklung in Zirkonoxid
• T. Riedel (Robert Bosch GmbH Stuttgart): Quantitative Gefügeanalyse (QGA) in der industriellen Praxis der Kunststoffschadensanalyse
• H.-J. Vogel (Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH, Halle): Strukturanalyse und physikalische Materialeigenschaften von Böden
• M. Scholz (GSI Darmstadt): Analyse der Zellmigration mit Hilfe der Video-Mikroskopie
• G. W. Jenkinson (Leica Microsystems Ltd Cambridge): Creating massive misaic images accurately and quickly
• V. Smolej (Carl Zeiss Imaging Solutions GmbH Hallbergmoos): Quantitative Bildanalyse der Multikanalbilder aus Zellenarrays
• H. Kurz (Institute of Anatomy PMU Salzburg): Vorbedingungen für die Anwendung neuer Algorithmen zur Zellklassifizierung aus konfokalen Bildstapeln - das Beipiel Chorioallantoismembran
• J. Fehr (Institut für Informatik, Universität Freiburg): Lernen im Kontext der Bildanalyse
• S. Peters (ITWM Kaiserslautern): Quantitative Erfassung von Oberflaechentopografien mit dem Stereomikroskop

Schon zum 4. Mal trafen sich am 3. Juni 2005 Wissenschaftler verschiedenster Disziplinen (Mediziner, Biologen, Materialwissenschaftler, Ingenieure, Mathematiker, Informatiker) an der FH Darmstadt mit dem gemeinsamen Ziel, Erfahrungen darüber auszutauschen, wie man mikroskopisch aufgenommene Bilder quantitativ auswerten kann. Über 60 Teilnehmer folgten der Einladung des Fachbereichs Mathematik und Naturwissenschaften der FH Darmstadt. Plattform dieser Veranstaltung und seiner Vorgänger ist dabei stets der Studiengang 'Optotechnik und Bildverarbeitung', der in diesem Fachbereich angeboten wird.

Das Leitthema der diesjährigen Arbeitstagung war die quantitative Auswertung von Bildstapeln, erzeugt durch ein konfokales Laser-Scanning-Mikroskop. Eine wichtige Teilfrage der quantitativen Auswertung ist die Kalibrierung des Instruments und die Reproduzierbarkeit der Daten. Dieser Frage waren der Eröffnungsvortrag und ein weiterer der insgesamt 14 Vorträge gewidmet. Natürlich standen in dieser 13. Arbeitstagung Anwendungen im Vordergrund, die zumeist aus dem Bereich 'Life Science' kamen.  Themen wie die innere Struktur von Zellkernen, die Charakterisierung von Bakterienpopulationen und die quantitative Bewertung von DNA-Schäden nach Ionenbestrahlung zeigen typische Zielsetzungen. Die Notwendigkeit der quantitativen Bildanalyse, aber auch die Schwierigkeiten einer quantitativen Bewertung, gehen dabei schon aus der Themenstellung hervor. Anwendungen der Mikroskopie in der Werkstofftechnik waren Gegenstand weiterer Vorträge, denn auch in den Materialwissenschaften hat die quantitative Auswertung mikroskopischer Bilder eine lange Tradition. In allen Disziplinen führt der Weg von den Präparaten über Bilder und Bildstapel bis hin zu aussagefähigen Kennwerten. Dieser Weg ist oft lang und komplexe Algorithmen begleiten ihn. Informatiker und Mathematiker zeigten hier neue Entwicklungen, teilweise im Verbund mit den konkreten Anwendungen.

Neben dem Hauptthema entstand aus Gesprächen, die der Veranstaltung vorausgegangen waren, noch ein Nebenschwerpunkt, der bei den Teilnehmern großes Interesse fand. Dabei ging es um die quantitative Erfassung von (rauen) Oberflächen in lichtmikroskopischer Größenordnung mit zwei unterschiedlichen Aufnahmetechniken.

Den inhaltlichen Schwerpunkt bildeten in diesem Jahr zweifellos die Anwendungen aus Biologie und Medizin, während bei der 12. QIA vor zwei Jahren im Zusammenhang mit dem Schwerpunktthema Mikrotomographie werkstofftechnische Anwendungen im Mittelpunkt standen.

Auf der industriellen Begleitausstellung konnten die vorgestellten Methoden begutachtet werden. Des Weiteren zeigte die Ausstellung Software zur Erzeugung und zur quantitativen Auswertung von 3D-Bildern und - ein Publikumsmagnet - einen 3D-Bildschirm, der ohne Sehhilfen (wie Shutter-Brille) auskommt.

Zum Abschluss sei als Erstem dem Zentrum für Forschung und Entwicklung der FH Darmstadt (ZFE) für seine großzügige Unterstützung gedankt. Insbesondere das Studententeam ist damit ermöglicht worden. Auch der Fachbereich Mathematik und Naturwissenschaften hat sich engagiert und eingebracht. Die Präsidentin der FH Darmstadt hat es sich dankenswerter Weise nicht nehmen lassen, selbst zur Eröffnung der Veranstaltung die Teilnehmer zu begrüßen. Die Internationale Stereologische Gesellschaft ( ISS) schließlich hat, wie seit Anbeginn der Veranstaltungsreihe, ihren Schirm über der Veranstaltung aufgespannt. Das gute Gelingen dieser Veranstaltung ist aber auch vielen hier nicht namentlich Genannten zu verdanken, die im Hintergrund still und effektiv mitgewirkt haben. Auch für all diese steht hier ein Dankeschön.

Vorträge:

• R. Nitschke (Biologisches Institut I der Uni Freiburg): Standardisierung, Quantifizierung und Qualitätssicherung in der konfokalen und Weitfeld-Fluoreszenzmikroskopie
• U. Resch-Genger (BAM, Berlin): Einfache Tools zur Ermittlung der spektralen Charakteristika von konfokalen Imagingsystemen, ihrer Performance und ihrer Langzeitstabilität
• G. Kunath-Fandrei (Carl Zeiss AG, Advanced Imaging Microscopy): Rekonstruktion von Oberflächen aus konfokalen 3D-Bildstapeln: Ausgewählte Beispiele
• K. Rodenacker (GSF, Neuherberg): Charakterisierung von Bakterienpopulationen auf Pflanzenwurzeln mit CLSM-Volumendaten
• H. Kurz (Anatomie und Zellbiologie, Uni Freiburg): Zell-Klassifizierung in konfokalen Bildstapeln - viele Probleme, wenig Lösungen
• J. Fehr (Institut für Informatik, Uni Freiburg): Selbstlernende Segmentierung und Klassifikation von Zellkernen in 3D Volumendaten basierend auf Grauwertinvarianten
• K. Schladitz (ITWM, Kaiserslautern): Analyse der Teilchenbewegung während des Sinterns an Hand von Volumenbildern
• S. Peters (ITWM, Kaiserslautern): Automatische Segmentierung mittels evolutionärer Algorithmen
• A. Kozak (SeeReal Technologies GmbH, Dresden): Autostereoskopische Bildschirme - neues Ausgabemedium zur dreidimensionalen Bewertung von CLSM-Daten?
• S. Scherer (Alicona, Graz): Infinite Focus - hochauflösende, optische 3D Oberflächenmesstechnik
• J. Paul (Leica Microsystems, Cambridge): Quantitative Erfassung von Oberflächentopografien mit dem Stereomikroskop
• J. Mayer (Angewandte Informatik, Uni Ulm): Ein neuer Algorithmus zur Schätzung morphologischer Funktionen
• J. Hewing (Institut für Botanik, TU Darmstadt): Quantifizierung der Verteilungsmusteränderung eines radiär angeordneten Kaliumkanals in Schließzellen
• B. Jakob (GSI, Darmstadt): Quantitative Bewertung von DNA-Schäden nach Ionenbestrahlung