Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Analiza i przetwarzanie obrazów cyfrowych
Tok studiów:
2015/2016
Kod:
BIT-1-601-s
Wydział:
Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Informatyka Stosowana
Semestr:
6
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż, prof. AGH Młynarczuk Mariusz (mlynar@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż, prof. AGH Młynarczuk Mariusz (mlynar@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

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 Studentów ma wiedzę dotyczącą struktury obrazów cyfrowych oraz o podstawowych metodach ich przekształcenia IT1A_W25 Egzamin,
Kolokwium,
Wykonanie projektu
M_W002 Student ma wiedzę o metodach analizy obrazu oraz metodach opisu analizowanej struktury. IT1A_W17, IT1A_W25 Egzamin,
Kolokwium,
Wykonanie projektu
Umiejętności
M_U001 Student umie zastosować w praktyce metody przekształcenia i analizy obrazów w celu wydobycia z nich istotnych informacji. IT1A_U01, IT1A_U12, IT1A_U16, IT1A_U05 Kolokwium,
Wykonanie projektu
M_U002 Student ma umiejętność poprawnej segmentacji obiektów na obrazach, oraz umiejętność doboru właściwych parametrów geometryczne służących do opisu analizowanej struktury IT1A_U01, IT1A_U12, IT1A_U16, IT1A_U05 Kolokwium,
Wykonanie projektu
M_U003 Student ma umiejętność analizy obrazów kolorowych oraz sekwencji wideo IT1A_U12, IT1A_U16, IT1A_U05 Kolokwium,
Wykonanie projektu
Kompetencje społeczne
M_K001 rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się i podnoszenia kwalifikacji zawodowych i osobistych IT1A_K01 Egzamin,
Kolokwium,
Wykonanie projektu
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Studentów ma wiedzę dotyczącą struktury obrazów cyfrowych oraz o podstawowych metodach ich przekształcenia + - - - - - + - - - -
M_W002 Student ma wiedzę o metodach analizy obrazu oraz metodach opisu analizowanej struktury. + - - - - - + - - - -
Umiejętności
M_U001 Student umie zastosować w praktyce metody przekształcenia i analizy obrazów w celu wydobycia z nich istotnych informacji. - - - - - - + - - - -
M_U002 Student ma umiejętność poprawnej segmentacji obiektów na obrazach, oraz umiejętność doboru właściwych parametrów geometryczne służących do opisu analizowanej struktury - - - - - - + - - - -
M_U003 Student ma umiejętność analizy obrazów kolorowych oraz sekwencji wideo - - - - - - + - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się i podnoszenia kwalifikacji zawodowych i osobistych + - - - - - + - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

1. Wprowadzenie do tematyki przetwarzania i analizy obrazów, Podstawowe parametry obrazów cyfrowych.
2. Akwizycja obrazu. Budowa oka, metody pozyskiwania obrazów cyfrowych, histogram i jego zastosowania. Przekształcenia geometryczne i punktowe.
3. Przestrzenna filtracja liniowa i nieliniowa. Binaryzacja.
4. Morfologia matematyczna I. Erozja, dylatacja, gradienty morfologiczne, operacje geodezyjne, filtry morfologiczne. Top-Hat.
5. Morfologia matematyczna II. Hit-or-miss, ścienianie, pogrubianie, szkielet, SKIZ, watershed.
6. Przetwarzanie obrazów w dziedzinie częstotliwości. Zastosowanie transformacji Fouriera, filtracja w dziedzinie częstotliwości.
7. Segmentacja. Metody automatycznej binaryzacji. Pomiary wielkości geometrycznych obiektów.
8. Metody rozpoznawania obrazów.
9. Analiza obrazów kolorowych – przestrzenie kolorów.
10. Metody kompresji bezstratnej i stratnej ze szczególnym uwzględnieniem kompresji obrazów (JPEG) oraz kompresji sekwencji wideo (MPEG-2, MPEG-4).
11. Analiza sekwencji wideo.
12. Przykłady zastosowań metod analizy i przetwarzania obrazów w geologii.

Zajęcia praktyczne:

1. Wprowadzenie do programu Mathworks MatLAB i jego pakietów (Image Processing Toolbox, Signal Processing Toolbox, Video Processing Toolbox). Wprowadzenie do przetwarzania obrazów w języku C/C++.
2. Przekształcenia punktowe i geometryczne: normalizacja, wyrównywanie histogramu, obroty, interpolacja przestrzenna i przekształcenia afiniczne
3. Filtracja przestrzenna obrazów.
4. Dyskretne transformacje obrazu: Fouriera, Cosinusowa, Radona i Hougha. Kompresja obrazu, filtracja, wykrywanie linii prostych na obrazie.
5. Operacje morfologiczne i operacje na obrazach logicznych: Dylatacja i erozja, otwarcie i zamknięcie, gradient morfologiczny, Hit-or-miss, szkieletyzacja, rekonstrukcja morfologiczna,
6. Podstawy analizy obrazów: segmentacja, etykietowanie, podstawowe współczynniki kształtu oraz parametry obiektu.
7. Analiza i przetwarzanie obrazów sekwencyjnych.
8. Ćwiczenia projektowe.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 120 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Udział w zajęciach praktycznych 45 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 30 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena z ćwiczeń to średnia ważona z kolokwium teoretycznego, praktycznego, projektów i obecności na zajęciach. Warunkiem wystawienia oceny pozytywnej (>= 3.0) jest uzyskanie z każdego kolokwium minimum 50% punktów przewidzianych na dane kolokwium i uzyskanie zaliczenia dla każdego z projektów.

Ocena końcowa jest średnią z ocen ze wszystkich terminów zaliczeń ćwiczeń i egzaminów, do których student/studentka przystąpił/przystąpiła. Warunkiem koniecznym i wystarczającym do uzyskania pozytywnej oceny końcowej jest uzyskanie minimum 3.0 z zaliczenia ćwiczeń i z egzaminu.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Zaliczenie zajęć z matematyki na wcześniejszych semestrach.
Znajomość metod programowania.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Tadeusiewicz, R., Kohoroda, P. (1997) Komputerowa Analiza i Przetwarzanie Obrazu, Wydawnictwo Fundacji Postępu Telekomunikacji, Kraków
Wojnar, L., Majorek, M. (1995) Komputerowa Analiza Obrazu, Fotobit,
Malina, W., Ablameyko, S., Pawlak, W. (2002) Podstawy Cyfrowego Przetwarzania Obrazów, Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit, Warszawa
Wojnar, L., Kurzydłowski, K., Szala, J. (2002) Praktyka Analizy Obrazu, Polskie Towarzystwo Stereologiczne, Kraków
Wróbel, Z., Koprowski, R. (2004) Praktyka Przetwarzania Obrazów w Programie MATLAB, Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit, Warszawa
Mrozek, B., Mrozek, Z. (2004) MATLAB i Simulink, Helion, Gliwice
Osowski, S., Cichocki, A., Siwek, K. (2006) MATLAB w Zastosowaniu do Obliczeń Obwodowych i Przetwarzania Sygnałów. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Student może przystąpić do poprawkowego zaliczenia dwukrotnie, w terminie wyznaczonym przez prowadzącego zajęcia.
Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż 20% zajęć może zostać pozbawiony przez prowadzącego możliwości poprawkowego zaliczania.

Nieobecność na kolokwium/egzaminie nie uprawnia do uzyskania dodatkowego terminu poprawkowego niż te, dostępne dla wszystkich studentów.

udział „praktycznych” punktów ECTS: 3
udział „teoretycznych” punktów ECTS: 1