Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Rocznik:
2016/2017
Kod:
DGK-2-104-GI-s
Nazwa:
Cyfrowe przetwarzanie obrazu
Wydział:
Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Geodezja inżynieryjno-przemysłowa
Kierunek:
Geodezja i Kartografia
Semestr:
1
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Mikrut Sławomir (smikrut@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr inż. Marmol Urszula (entice@agh.edu.pl)
dr hab. inż. Mikrut Sławomir (smikrut@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 Syntetyczna wiedza z zakresu stosowanych metod przetwarzania obrazu cyfrowego GK2A_W01 Egzamin
M_W002 Znajomość metod kompresji i filtracji obrazów cyfrowych oraz automatyzacji procesów na obrazach cyfrowych. GK2A_W05 Egzamin
Umiejętności
M_U001 Potrafi wykonać podstawowe operacje na obrazach cyfrowych w tym: filtracje obrazów cyfrowych przy pomocy odpowiednich algorytmów oraz kompresję stratną i bezstratną. Potrafi automatyzować procesy. GK2A_U16 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Kolokwium
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi działać samodzielnie i jest kreatywny w rozwiązywaniu problemów. GK2A_K01 Aktywność na zajęciach
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 Syntetyczna wiedza z zakresu stosowanych metod przetwarzania obrazu cyfrowego + - - - - - - - - - -
M_W002 Znajomość metod kompresji i filtracji obrazów cyfrowych oraz automatyzacji procesów na obrazach cyfrowych. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi wykonać podstawowe operacje na obrazach cyfrowych w tym: filtracje obrazów cyfrowych przy pomocy odpowiednich algorytmów oraz kompresję stratną i bezstratną. Potrafi automatyzować procesy. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi działać samodzielnie i jest kreatywny w rozwiązywaniu problemów. - - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
  1. Podstawowe definicje w przetwarzaniu obrazów cyfrowych

    Podstawowe definicje stosowane w przetwarzaniu obrazów cyfrowych, przykłady prostych obrazów stosowanych w geodezji i kartografii, obrazy wielospektralne. System dziesiętny a binarny (zapis obrazu w komputerze).

  2. Metody pozyskiwania obrazów cyfrowych

    Metody pozyskiwania obrazów cyfrowych: bezpośrednie, pośrednie. Próbkowanie, kwantyzacja. Rozdzielczość geometryczna, spektralna, radiometryczna, przestrzenie barw. Kompresja bezstratna i stratna obrazów cyfrowych.

  3. Kompresja i filtracja obrazów cyfrowych

    Bezstratne i stratne metody kompresji obrazów cyfrowych. Podział filtrów. Filtry liniowe i nieliniowe. Konwolucja. Filtry górno i dolno przepustowe. Wydobywanie krawędzi. Filtracja w przestrzeni częstotliwości. Usuwanie szumu z obrazu. Tekstura i struktura obrazu.

  4. Przetwarzanie geometryczne obrazów

    Przetwarzanie geometryczne obrazów: obrót, zmiana skali, rzutowanie obrazu na powierzchnie. Transformacje: Helmerta, afiniczna, rzutowa, wielomianowa, elementów skończonych. Powtórne próbkowanie. Piramidy obrazowe. Dopasowanie obrazów. Zastosowanie algorytmów analizy obrazu.

  5. Cyfrowe przetwarzanie obrazu – przykłady praktyczne

    Przetwarzanie obrazu w przykładowych projektach. Działania na obrazach wielospektralnych. Metoda głównych składowych. Łączenie obrazów o różnych rozdzielczościach geometrycznych. Technika Pansharpening – przykłady. Steganografia.

Ćwiczenia laboratoryjne:
  1. Podstawowe operacje na obrazach cyfrowych

    Podstawe operacje na obrazach cyfrowych. Proste operacje na histogramie.

  2. Kompresja obrazu cyfrowego

    Wykonanie ćwiczenia związanego z analizą wpływu tekstury obrazu cyfrowego na stopień kompresji.

  3. Filtracja obrazu cyfrowego

    Wykonanie przykładowego ćwiczenia związanego z filtracją obrazu cyfrowego przy pomocy różnych algorytmów.

  4. Automatyzacja pomiaru na obrazie cyfrowym

    Wykonanie ćwiczenia polegającego na napisaniu skrypu rozwiązującego w sposób automatyczny wybrane zagadnienia z przetwarzania obrazów.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 85 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 14 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 20 godz
Udział w wykładach 14 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 20 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Na ocenę końcową składa się średnia z ocen cząstkowych:
- ocena z laboratoriów,
- ocena z egzaminu.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Podstawy informatyki.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Gonzales R.C., Woods R.E., 2008, Digital Image Processing, Third Edition. Pearson Education, Inc.
2. Bishop C.M., 2006, Pattern Recognition and Machine Learning, Springer.
3. Malina W., Siemiatacz M.,2005, Metody cyfrowego przetwarzania obrazów. EXIT.
4. Skarbek W., 1993, Metody reprezentacji obrazów cyfrowych. Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ, Warszawa.
5. Tadeusiewicz R., Korohoda P., 1997, Komputerowa analiza obrazów. Wydawnictwo Fundacji Postępu Komunikacji, Kraków.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Praca zbiorowa pod redakcją S. Mikrut. 2010. Sieci neuronowe w procesach dopasowania zdjęć lotniczych. Monografia. Wydawnictwa AGH. Kraków.
2. Mikrut S., 2009, Przydatność algorytmów podpikselowej detekcji cech w wybranych zagadnieniach fotogrametrycznych. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 19, Kraków, s. 299-308.
3. Mikrut S.: Wpływ skanowania i kompresji metodą JPEG na wykrywanie obiektów liniowych i punktowych na obrazach cyfrowych. Geoinformatica Polonica, T. 7, Kraków 2005; s. 101-109.

Informacje dodatkowe:

Sposób odrobienia nieobecności na zajęciach: po konsultacjach z prowadzącym dostaje się temat do samodzielnej realizacji w dowolnym czasie w sali komputerowej (jest do skrypt do napisania w programie Matlab).