F07_ESI < F07_Studium

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---
*Verantwortlich:* Prof. Dr. Dirk Poggemann

---++ Lehrveranstaltung
---+++ Befriedigt Modul (MID)
   * aktuelle
      * [[MaMT2012_ESI]]

---+++ Organisation
<sticky>
  <table border="0">
    <tr valign="top">
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Version</th>
          <tr>
            <td>erstellt</td>
            <td>2013-04-29</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>VID</td>
            <td>2</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>gültig ab</td>
            <td>WS 2012/13</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>gültig bis</td>
            <td/>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>         </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Bezeichnung</th>
          <tr>
            <td>Lang</td>
            <td>%FORMFIELD{"Bezeichnung"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>LVID</td>
            <td>F07_ESI</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>LVPID (Prüfungsnummer)</td>
            <td/>
          </tr>
        </table>
      </td>
    </tr>
  </table>
</sticky><sticky>
  <table border="0">
    <tr valign="top">
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Semesterplan (SWS)</th>
          <tr>
            <td>Vorlesung</td>
            <td>%FORMFIELD{"VorlesungSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Tutorium (freiwillig)</td>
            <td>%FORMFIELD{"TutoriumSWS"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>    </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Präsenzzeiten</th>
          <tr>
            <td>Vorlesung</td>
            <td>%FORMFIELD{"VorlesungPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Tutorium (freiwillig)</td>
            <td>%FORMFIELD{"TutoriumPZ"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>    </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">max. Teilnehmerzahl</th>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
    </tr>
  </table>
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*Gesamtaufwand:* %FORMFIELD{"Gesamtaufwand"}%

---++++ Unterrichtssprache
   * Deutsch

---++++ Niveau
   * %FORMFIELD{"Niveau"}%
---++++ Notwendige Voraussetzungen
   * keine

---++++ Literatur
   * R.W.G. Hunt, The Reproduction of Color
   * M. Fairchild, Color Appearance Models, Wiley, 2nd ed. 
   * G. C. Holst, T. S. Lomheim, CMOS/CCD Sensors and Camera Systems, SPIE 
   * J. Nakamura, Image Sensors and Signal Processing for Digital Still Cameras, Taylor &amp; Francis
   * Reinhard/Ward/Pattanaik/Debevec, High Dynamic Range Imaging, Elsevier 2010
   * R. Gonzales/R. Woods/Eddins, Digital Image Processing Using Matlab, Prentice Hall, 2004
   * W. Pratt, Digital Image Processing, Wiley, 4th ed., 2007
   * A. Jain, Fundamentals of Digital Image Processing, Prentice Hall, 1988

---++++ Dozenten
   * Prof.Dr. Dirk Poggemann



---++++ Wissenschaftliche Mitarbeiter
   * tba

---++++ Zeugnistext
Elektronik und Signalverarbeitung     

---+++ Kompetenznachweis
<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form</th>
    <tr>
      <td>sMP</td>
      <td>mündliche Prüfung</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>sMB</td>
      <td/>
    </tr>
  </table>
</sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Aufwand [h]</th>
    <tr>
      <td>sMP</td>
      <td>10</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

*Intervall:* 2-3/Jahr

-----
---++ Lehrveranstaltungselemente

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---+++ <u>Vorlesung / Übung</u>

---++++ Lernziele 
---+++++ Lerninhalte (Kenntnisse)
   * Bildsensorelektronik
      * Fertigungsprozesse
      * Sensortechnologien
         * CCD
         * CMOS
            * integrierend
            * nicht integrierend
            * Pixel-Elektronik
      * Sensorfunktionalitäten
         * Pixel-Binning
         * global / rolling Shutter
         * Multi-Channel ADC
         * HDR-APS
         * Liveview / Video
         * System-On-Chip
      * Sensoransteuerung
         * CCD
            * Analog Front End
            * Clamping
         * CMOS
         * analoge Hardware-Optimierung
      * Spezialsensoren (Hochgeschwindigkeitssensoren, IR-Bildsensoren, ...)
      * Modellierung und Korrekturverfahren 
   * Signalverarbeitungselektronik
      * FPGA (programmierbare Logikbausteine)
      * DSP (Signalprozessoren)
      * Standard-Hardware (Graphik-Karte)
   * Schaltungsentwurf, Programmierung undSimulation
      * Grundsätze für das Systemdesign signalverarbeitender Systeme
      * FPGA-Entwicklungsumgebung
         * digitaler Schaltungsentwurf
         * Programmierung
            * VHDL
            * Graphischer Editor
            * Bibliotheken
         * Logik-Simulation
         * Schaltungssimulation
      * Entwicklungsumgebung DSP (C) / OpenGL
         * Programmierung C / OpenGL
         * Fehlersuche / Debugging

---+++++ Fertigkeiten
   * Die elektrischen Funktionsweisen und Kenngrößen verschiedener Bildsensortechnologien verstehen und erläutern
   * Korrekturmodelle für die Sensorik aus den Sensoreigenschaften ableiten und erklären
   * Die Eigenschaften verschiedener Signalverarbeitungstechnologien erläutern und im Vergleich gegenüberstellen
   * Die Anwendung grundlegender Entwicklungswerkzeuge sowohl für die digitale Hardware-Entwicklung (FPGA) als auch für die Software-Entwicklung (DSP, OpenGL) im Entwicklungsprozess für Signalverarbeitung darstellen und einordnen
   * Grundsätze des Systemdesigns signalverarbeitender Systeme verstehen und Entscheidungskriterien identifizieren


---++++ Begleitmaterial 
   * elektronische Vortragsfolien zur Vorlesung
   * elektronische Übungsaufgabensammlung


---++++ Besondere Voraussetzungen 
   * keine


---++++ Besondere Literatur 
   * keine


---++++ Besonderer Kompetenznachweis 
   * kein
   * Intervall
      * 1/Jahr

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---+++ <u>Praktikum</u>

---++++ Lernziele 
---+++++ Fertigkeiten
   * Artefakte der Sensorik (Multiple Output, Hot Pixel, Defekt Pixel, ...) erkennen und beurteilen
   * Zufällige und determinierte Bildrauschanteile analysieren und bewerten
   * Einfluss des Hardware-Designs auf die Eigenschaften der Sensorik verstehen und erläutern
   * Systemdesign für die Signalverarbeitung konzipieren und in geeigneter Technologie umsetzen

---+++++ Handlungskompetenz demonstrieren
   * Elektronische Sensoreigenschaften (Dunkelstrom, Rauschanteile, defekte Pixel) vermessen
   * Ein Pixeldesign gemäß gegebener Spezifikation/wiss. Literatur umsetzen und in Simulationssoftware realisieren
   * Wirkung verschiedener Optimierungsmethoden (Hardware, Software) auf die Signalqualität demonstrieren und gegenüberstellen
   * Realisierung eines Signalverarbeitungsalgorithmus mit verschiedenen Signalverarbeitungstechnologien und Gegenüberstellung von Kosten-/Nutzenaufwand
   * Ergebnisse darstellen und dokumentieren


---++++ Begleitmaterial 
   * elektronische Versuchsbeschreibungen
   * elektronische Entwicklungswerkzeuge für &#8230;
      * Bildverarbeitung (Matlab)
      * Hardwaresimulationssoftware (PSpice)
      * FPGA-Entwicklungsumgebung mit Kamera-Modul
      * Programmierumgebung für OpenGL mit geeigneter Graphik-Karte


---++++ Besondere Voraussetzungen 
   * keine


---++++ Besondere Literatur 
   * keine


---++++ Besonderer Kompetenznachweis 
<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form</th>
    <tr>
      <td>bSZ</td>
      <td>praxisnahes Szenario bearbeiten</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>bFG</td>
      <td>Fachgespräch zu SZ</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Beitrag zum LV-Ergebnis</th>
    <tr>
      <td>bSZ</td>
      <td>Testat oder benotet</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>sFG</td>
      <td>Fachgespräch zu SZ</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

*Intervall:* 1/Jahr

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Topic-Revision: r6 - 06 Dec 2017, GeneratedContent
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