Mit dem Fortschritt biomedizinscher Bildgebung und der wachsenden Nachfrage nach quantitativen Ansätzen haben computerbasierte Methoden zur Analyse von biomedizinschen Bilddaten an Wichtigkeit gewonnen. Die Schätzung eines Graphen aus solchen Bilddaten, die Graphinferenz, ist eine spezielle Form solcher Aufgaben. Diese Arbeit fokussiert zwei spezifische Anwedungen, die Inferenz von Gefäßnetzwerken und Zelllineages, und stellt probabilistische Modelle sowie Optimierungsalgorithmen dazu vor.