Detail předmětu

Číslicové zpracování obrazů

CESA-SCZOAk. rok: 2019/2020

Předmět uvádí přehledovým způsobem do:
- základních konceptů vícerozměrných dat,
- číslicového zpracování a analýzy obrazových dat,
- vizualizace obrazových dat a 3D grafiky,
jako základních nezbytných prostředků používaných jak v oblasti moderních sportovních technologií.

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit základní poznatky, pojmy a jejich vztahy v oblasti zpracování obrazových dat,
- popsat základní metody v této oblasti, popsat nejdůležitější aplikační postupy a jejich praktické využití,
- zvolit vhodný přístup a metodu pro daný problém z této oblasti,
- využít prakticky zvolenou metodu v konkrétní počítačové implementaci.
Písemnou závěrečnou zkouškou budou ověřeny získané znalosti a schopnosti studovanou látku vysvětlit včetně popisu konkrétních úloh.

Prerekvizity

Úspěšné zvládnutí látky předchozího studia, zejména: - základní vysokoškolské matematiky - uvedení do teorie číslicového zpracování jednorozměrných signálů

Doporučená nebo povinná literatura

J. JAN: Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů (2. vydání), VUTIUM (Brno) 2002 (CS)
V. ŠEBESTA, Z. SMÉKAL: Signály a soustavy. Brno: VUT v Brně, 2003 (CS)
J. ŽÁRA: Moderní počítačová grafika (2. vydání). Computer Press, 2005, ISBN 80-251-0454-0 (CS)
E. KAMEN: Introduction to Signals and Systems. MacMillan 1987 (EN)
J. JAN: Medical Image Processing, Reconstruction and Restoration. CRC (USA) 2006 (EN)
J. K. UDUPA: 3D imaging in medicine (2nd edition). CRC Press, 1991, ISBN:0-8493-4294-5 (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Metody vyučování zahrnují přednášky a počítačové laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle).

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu:
- získání zápočtu na základě aktivní účasti na demonstračních cvičeních (až 24 bodů, min. 12 bodů),
- úspěšné složení písemné závěrečné zkoušky (až 76 bodů)

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

Předmět uvádí přehledovým způsobem do základních konceptů vícerozměrných dat, číslicového zpracování a analýzy obrazových dat a vizualizace obrazových dat a 3D grafiky - jako základních nezbytných prostředků používaných jak v oblasti moderních sportovních technologií.

1. Základy signálové reprezentace obrazů (dvojrozměrný signál, spojitý a diskretní obraz, vzorkování, náhodná pole, dvojrozměrné spektrum obrazu, časové posloupnosti obrazů)
2. Digitálních obrazy a operátory (klasifikace operátorů, základní bodové a lokální operátory)
3. Základní metody úpravy obrazů (transformace kontrastu a barev)
4. Filtrace v časové a frekvenční oblasti (maskové operace, ostření, potlačování šumu, přizpůsobená filtrace, morfologické zpracování)
5. Parametrické obrazy a texturní analýza 1 (lokální příznaky, statistické a spektrální parametry, parametrické obrazy, detekce hran, linií a rohů, hrubá a upravená hranová reprezentace )
6. Parametrické obrazy a texturní analýza 2 (texturní deskriptory v originální a spektrální oblasti, příznakově orientovaná a syntaktická analýza, texturně-parametrické obrazy, texturní gradient, lokální binární vzory, Markovská náhodná pole)
7. Segmentace obrazů 1 (hranově orientovaná segmentace a Houghova transformace, segmentace založená na parametrických a texturně-param. obrazech, regionově orientovaná segmentace, metoda rozvodí)
8. Segmentace obrazů 2 (pružné kontury, segmentace založená na rozpoznávání vzorů)
9. Geometrické transformace a lícování obrazů (interpolace v obrazech, podobnostní kritéria, optimalizační lícování, základní metody jedno- a vícemodálního lícování)
10. Sledování a analýza pohybu (bodové detektory, modely, klasifikační přístupy)
11. Rozpoznávání vzorů (lineární a nelineární modely, klasifikace vzorů)
12. Základy vizualizačních technik a počítačové grafiky (barevné prostory, křivky, plochy, osvětlovací modely, texturování, promítací metody)

Cíl

Cílem předmětu je
- pochopení základních pojmů a vztahů v oblasti zpracování obrazových dat,
- představení nejdůležitějších přístupů a metod zpracování, analýzy a vizualizace obrazových dat,
- srozumitelná interpretace a demonstrace odpovídajících praktických postupů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na cvičení je povinná, omluvit lze nejvýše 20% neúčast na základě doložené pracovní neschopnosti.
Účast na přednáškách je pouze doporučená.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-STC bakalářský, 3. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ostatní aktivity

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor