Cyfrowe systemy wizyjne

Podstawowa znajomość elementarnych zagadnień matematyki z obszarów rachunku macierzowego, rachunku prawdopodobieństwa, teoria mnogości, przekształceń całkowych (przekształcenie Fouriera), fizyki (fale elektromagnetyczne).

przedmiot fakultatywny

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (70 godz.) :

- udział w wykładach – 30 godz.

- udział w laboratoriach – 30 godz.

- konsultacje z nauczycielem akademickim- 10 godz.

Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta (65 godz.) :

- przygotowanie do laboratoriów – 5 godz.

- pisanie prac, projektów- 5 godz.

- czytanie literatury- 15 godz.

- przygotowanie do egzaminu- 20 godz.

- przygotowanie do kolokwium - 20 godz.

Łącznie: 135 godz. (5 ECTS)

W1: ma wiedzę z zakresu metod przetwarzania i analizy obrazów w systemach wizyjnych - K_W01

W2: ma wiedzę z zakresu metod, technik, narzędzi i urządzeń z obszaru cyfrowych systemów wizyjnych - K_W02

W3: posiada wiedzę o przydatnych narzędziach oraz bibliotekach funkcji wykorzystywanych w systemach wizyjnych - K_W05

W4: ma pogłębioną i uporządkowaną wiedzę w zakresie zasad modelowania, konstruowania i analiz koniecznych w pracy inżynierskiej w zakresie systemów wizyjnych - K_W13

U1: potrafi wykorzystywać i dokonywać syntezy metod przetwarzania i analizy obrazów na potrzeby systemów wizyjnych - K_U02

U2: umie wykorzystywać i tworzyć algorytmy wizyjne w wybranych środowiskach programistycznych – K_U03

U3: potrafi wykorzystywać właściwe narzędzia programistyczne pozwalające na realizację projektów systemów wizyjnych – K_U05

U4: potrafi współdziałać z innymi osobami w ramach prac zespołowych i podejmować wiodącą rolę w zespołach, kierować pracą zespołu w obszarze systemów wizyjnych - K_U17

K1:odpowiedzialnie realizuje zadania w ramach zespołu projektowego - K_K02

K2: potrafi kreatywnie pracować w ramach zespołów projektowych K_K03

Wykład, zajęcia laboratoryjne na podstawie dostarczonej instrukcji oraz realizacja zadania projektowego w zespołach

- opis
- opowiadanie
- wykład informacyjny (konwencjonalny)

- ćwiczeniowa
- doświadczeń
- laboratoryjna

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami systemów wizyjnych oraz przetwarzania i rozpoznawania obrazów cyfrowych. Materiał zostanie podzielony na następujące bloki tematyczne:

A. Wprowadzenie do systemów wizyjnych

B. Przetwarzanie obrazów: obraz cyfrowy, punktowe metody przetwarzania obrazów, kontekstowe metody przetwarzania obrazów, geometryczne przekształcenia obrazów

C. Analiza i rozpoznawanie obrazów: wyznaczanie cech obrazów, analiza cech, klasyfikacja

D. Rodzaje systemów wizyjnych: systemy w biomedycynie, obserwacji lotniczej i satelitarnej, przemysłowe, nadzoru i bezpieczeństwa, inne rodzaje systemów.

Systemy wizyjne stanowią jeden z najszybciej rozwijających się obszarów systemów technicznych i są stosowane w wielu obszarach nauki i techniki. Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami systemów wizyjnych oraz przetwarzania i rozpoznawania obrazów cyfrowych. Materiał zostanie podzielony na następujące bloki tematyczne:

A. Wprowadzenie do systemów wizyjnych: czym są systemy wizyjne, czym jest przetwarzanie obrazów i ich rozpoznawanie, jakie są obszary zastosowań metod z tego zakresu, jaka jest specyfika poszczególnych obszarów zastosowań, jakie obrazy można w nich znaleźć, metody akwizycji obrazu, sensory wizyjne

B. Przetwarzanie obrazów - metody umożliwiające modyfikacje treści obrazu, filtrację, poprawę jakości, zmianę parametrów geometrycznych itp.

1. Obraz cyfrowy

2. Punktowe metody przetwarzania obrazów

3. Kontekstowe metody przetwarzania obrazów

4. Geometryczne przekształcenia obrazów

C. Analiza i rozpoznawanie obrazów - metody wykrywania cech charakterystycznych obrazów oraz identyfikację treści obrazu na ich podstawie.

1. Wyznaczanie cech obrazów

2. Analiza cech

3. Klasyfikacja

D. Rodzaje systemów wizyjnych - omówienie różnych rodzajów systemów z uwzględnieniem ich cech charakterystycznych i specyfiki oraz narzędzi przetwarzania obrazów stosowanych w tych systemach. W szczególności omówione zostaną:

1. Systemy w biomedycynie

2. Systemy obserwacji lotniczej i satelitarnej

3. Systemy przemysłowe

4. Systemy nadzoru i bezpieczeństwa

5. Inne rodzaje systemów

Zajęcia składają się z wykładu oraz laboratorium. Laboratorium będzie składać się z części polegającej na realizacji eksperymentów zgodnie ze wskazówkami prowadzącego (zaliczenie przez dwa sprawdziany – zadania do samodzielnego wykonania) oraz niewielkiego projektu. Ćwiczenia i projekt będą wykonywane z wykorzystaniem środowiska MATLAB.

1. R. Tadeusiewicz, P. Korohoda, Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów, Wydawnictwo Fundacji Postępu Telekomunikacji, Kraków 1997.

2. Z. Wróbel, R. Koprowski, Praktyka przetwarzania obrazów z zadaniami w programie Matlab, Exit, Warszawa 2008.

3. Z. Wróbel, R. Koprowski, Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab, Exit, Warszawa 2004.

4. R. C. Gonzales, R. E. Woods. Digital Image Processing, Prentice Hall Inc., 2007.

Metody oceniania:

egzamin - W01, W02, W03, W04

kolokwium- U01, U02, U03, U04

projekt - U01, U02, U03, U04, K01, K02

Kryteria oceniania:

Wykład: egzamin pisemny w formie testu (pytania zamknięte)

ndst - <20 pkt (<50%)

dst- 21-24 pkt (51-60%)

dst plus- 25-28 pkt (61-70%)

db- 29-32 pkt (71-80%)

db plus- 33-36 pkt (81-90%)

bdb- 36-40 pkt (91-100%)

Ćwiczenia i projekt: zaliczenie na ocenę na podstawie sumarycznej liczby punktów z części laboratoryjnej i projektowej

ndst - <50 pkt (<50%)

dst- 51-60 pkt (51-60%)

dst plus- 61-70 pkt (61-70%)

db- 71-80 pkt (71-80%)

db plus- 81-90 pkt (81-90%)

bdb- 91-100 pkt (91-100%)

brak