Nazwa modułu: Przetwarzanie obrazów Rok akademicki: 2017/2018 Kod: RIA-1-705-s Punkty ECTS: 2 Wydział: Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Kierunek: Inżynieria Akustyczna Specjalność: Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 7 Strona www: Osoba odpowiedzialna: dr inż. Korohoda Przemysław (korohoda@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr inż. Korohoda Przemysław (korohoda@agh.edu.pl) Krótka charakterystyka modułu Student poznaje podstawowe modele oraz techniki przetwarzania obrazów i sekwencji wideo, wzajemne zalezności, wie jakie zalezności łączą opis teoretyczny oraz efekty praktyczne wybranych algorytmów. Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Student zna podstawowe modele oraz techniki przetwarzania obrazów i sekwencji wideo, wzajemne zalezności, wie jakie zalezności łączą opis teoretyczny oraz efekty praktyczne wybranych algorytmow. IA1A_W13, IA1A_W16 zajęciach, Kolokwium M_W002 Zna podobieństwa i różnice między technikami przetwarzania sygnałów akustycznych i obrazów. IA1A_W16 zajęciach Umiejętności M_U001 Umie dokonać wyboru odpowiednich do zadania metod obliczeniowych, przewidzieć czas i kolejność poszczególnych etapów. Potrafi zorganizować i wykonać zadanie inżynierskie w czasie ograniczonym przez zajęcia laboratoryjne, z wykorzystaniem wspomagania komputerowego. IA1A_U22, IA1A_U13, IA1A_U14, IA1A_U10 zajęciach, Kolokwium Kompetencje społeczne 1 / 5
M_K001 Potrafi zorganizować i zrealizować zadania w ramach niedużego zepołu, efektywnie wykorzystując predyspozycje jego członków, z zachowaniem zasad wzajemnego szacunku. IA1A_K01, IA1A_K03, IA1A_K02 zajęciach Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład audytoryjne laboratoryjne projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 M_W002 Umiejętności M_U001 Student zna podstawowe modele oraz techniki przetwarzania obrazów i sekwencji wideo, wzajemne zalezności, wie jakie zalezności łączą opis teoretyczny oraz efekty praktyczne wybranych algorytmow. Zna podobieństwa i różnice między technikami przetwarzania sygnałów akustycznych i obrazów. Umie dokonać wyboru odpowiednich do zadania metod obliczeniowych, przewidzieć czas i kolejność poszczególnych etapów. Potrafi zorganizować i wykonać zadanie inżynierskie w czasie ograniczonym przez zajęcia laboratoryjne, z wykorzystaniem wspomagania komputerowego. Kompetencje społeczne M_K001 Potrafi zorganizować i zrealizować zadania w ramach niedużego zepołu, efektywnie wykorzystując predyspozycje jego członków, z zachowaniem zasad wzajemnego szacunku. - - + - - - - - - - - Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład 2 / 5
Zagadnienia i metody podstawowe 1. Informacje wstępne, modele obrazów cyfrowych, wzajemne zależności, sposoby wizualizacji i przedstawiania obrazów cyfrowych. Ok. 4 godz. 2. Histogram i jego zastosowanie w przetwarzaniu obrazów. Operatory bezkontekstowe (jednopikselowe). Ok. 2 godz. 3. Operatory splotowe i korelacyjne (liniowe) przykłady filtrów wraz z interpretacją intuicyjną. Ok. 2 godz. 4. Dyskretna transformacja Fouriera w zastosowaniu do obrazów, interpretacja filtracji splotowej. Ok. 4 godz. Zaawansowane metody przetwarzania obrazów 5. Liniowe i nieliniowe metody detekcji i podkreślania krawędzi. Ok. 2 godz. 6. Modele szumu w obrazach cyfrowych, techniki redukcji szumu. Ok. 2 godz. 7. Podstawy i metody segmentacji obrazów. Ok. 2 godz. 8. Transformacje Radona, Hougha oraz inne wybrane specyficzne sposoby zastępczej reprezentacji obrazów cyfrowych. Ok. 2 godz. 9. Geometryczne przekształcenia (deformacje) obrazów cyfrowych. Ok. 2 godz. 10. Metody morfologiczne i filtracja logiczna. Ok. 2 godz. Zagadnienia kompresji 11. Pojęcia wstępne oraz algorytmy kompresji obrazów cyfrowych, elementy standardu JPEG oraz JPEG2000. Ok. 2 godz. 12. Pojęcia wstępne oraz algorytmy kompresji sekwencji obrazów cyfrowych, elementy standardu MPEG. Ok. 2 godz. Podsumowanie 13. Przegląd przedstawionego materiału z komentarzami uzupełniającymi. Ok. 2 godz. laboratoryjne Zagadnienia i metody podstawowe 1. Wprowadzenie, zasady zaliczania, przegląd wybranych technik pakiety Matlab. 2 godz. 2. Modele koloru dla obrazu cyfrowego, sposoby prezentacji i badania treści obrazów cyfrowych przykłady i eksperymenty samodzielne. 2 godz. 3. Przykłady i własne eksperymenty z wykorzystaniem operatorów jednopikselowych. 2 godz. 4. Przykłady zastosowania operatorów splotowych oraz samodzielny mini-projekt (w czasie zajęć). Ok. 3 godz. 5. Zastosowania i interpretacja wyników dla dwuwymiarowej transformacji Fouriera, powiązania z filtracją splotową, przykłady i samodzielny mini-projekt (w czasie zajęć). Ok. 3 godz. Zaawansowane metody przetwarzania obrazów 6. Detekcja krawędzi i redukcja szumu, przykłady i samodzielny mini-projekt (w czasie zajęć). Ok. 3 godz. 7. Metody segmentacji oraz transformacja Hougha, przykłady i mini-projekt (w czasie zajęć). Ok. 3 godz. 8. Przekształcenia geometryczne, operatory logiczne i metody morfologiczne, przykłady i mini-projekt (w czasie zajęć). Ok. 4 godz. Zagadnienia kompresji 9. Techniki składowe metod kompresji obrazów, przykłady i mini-projekt (w czasie zajęć). Ok. 4 godz. 10. Wykorzystanie ruchu obiektów w kompresji sekwencji wideo, przykłady i mini 3 / 5
projekt (w czasie zajęć). Ok. 2 godz. Podsumowanie 11. Łączne wykorzystanie poznanych technik, kolokwium lub test końcowy. 2 godz. Sposób obliczania oceny końcowej 1. Warunkiem uzyskania pozytywnej oceny końcowej (OK) jest uzyskanie pozytywnej oceny z umiejętności praktycznych w laboratorium oraz testu/testów wiedzy teoretycznej. 2. Obliczamy średnią ważoną (śr) z ocen za poszczególne ćwiczenia (75%) oraz testu końcowego (25%). 3. Ocena końcowa wyznaczana jest na podstawie zależności: jeżeli śr>=90%, to OK=5.0 w przeciwnym przypadku jeżeli śr>=80%, to OK=4.5 w przeciwnym przypadku jeżeli śr>=70%, to OK=4.0 w przeciwnym przypadku jeżeli śr>=60%, to OK=3.5 w przeciwnym przypadku jeżeli śr>=50%, to OK=3.0 w przeciwnym przypadku OK=2.0 4. Jeżeli pozytywną ocenę z laboratorium i zaliczenia wykładu uzyskano w pierwszym terminie i dodatkowo student był aktywny na wykładach, to ocena końcowa jest podnoszona o 0.5. Wymagania wstępne i dodatkowe Korzystanie na poziomie podstawowym z pakietu Matlab Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. Z.Wróbel, R.Koprowski: Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab. Exit, Warszawa, 2004. 2. L.Wojnar, K.J.Kurzydłowski, J.Szala: Praktyka analizy obrazu. Wyd.: Polskie wydawnictwo stereologiczne, Kraków, 2002. 3. M.Domański: Obraz cyfrowy. WKŁ, Warszawa, 2010. Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu P.Korohoda, B.Ziółko, M.Miklaszewska, M.Ziółko: Evaluation of medical images segmentation. Proceedings of the twenty-first national conference on Applications of mathematics in biology and medicine, pp.81-86, Regietów, Sept. 2015. P.Korohoda, A.Dąbrowski, P.Pawłowski: Tensorowa detekcja kanalików potowych w opuszkach palców z obrazów OCT. Mat. XIV Krajowej Konf. Elektroniki, Darłowo, s. 552-557, 2015. P.Korohoda, J.Grabska-Chrząstowska: Directional image filtering based on the Fourier transform. Image Processing & Communications an International Journal, vol. 19 no. 2 3, pp. 7 13, 2014. Ad.Głowacz, An.Głowacz, P.Korohoda: Recognition of monochrome thermal images of synchronous motor with the application of binarization and nearest mean classifier. Archives of Metallurgy and Materials, vol. 59 iss. 1, pp. 31 34, 2014. P.Korohoda: Efficiency of the keypoint detection in the stereoscopic images with use of the Hessian matrix eigenvalues. Automatyka, t. 13 z. 3, s. 1242 1243, 2009. P.Korohoda, A.Dąbrowski: Efficient image watermarking in the transform domain with the discrete trigonometric transforms. Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania, R. 50 nr 3, s. 39 42, 2009. R.Tadeusiewicz, P.Korohoda: Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów. Wydawnictwo Fundacji Postępu Telekomunikacji, Kraków, 1997. Informacje dodatkowe Brak 4 / 5
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Przygotowanie do zajęć Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 26 godz 4 godz 26 godz 4 godz 60 godz 2 ECTS 5 / 5