Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Systemy wizyjne
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
EAiR-1-402-s
Wydział:
Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Automatyka i Robotyka
Semestr:
4
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
Bubliński Zbigniew (buba@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Celem zajęć jest zapoznanie studentów z wybranymi zagadnieniami związanymi z budową systemów wizyjnych ze szczególnym uwzględnieniem algorytmów i metod przetwarzania i analizy obrazów cyfrowych.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Zna podstawy budowy sztucznych systemów wizyjnych i zasady ich działania AiR1A_W05, AiR1A_W04 Wynik testu zaliczeniowego
M_W002 Zna podstawowe algorytmy i metody przetwarzania i analizy obrazów cyfrowych oraz metody rozpoznawania obiektów widocznych na obrazach AiR1A_W05, AiR1A_W04 Wynik testu zaliczeniowego
M_W003 Zna narzędzia i środowiska programowe do prototypowania i testowania fragmentów systemów wizyjnych AiR1A_W04 Wynik testu zaliczeniowego
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi zrealizować i przetestować wybrany aspekt działania sztucznego systemu wizyjnego AiR1A_U01, AiR1A_U03, AiR1A_U07 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Kolokwium,
Sprawozdanie
M_U002 Potrafi zaimplementować i przetestować wybrany algorytm przetwarzania i analizy obrazów oraz rozpoznawania obiektów AiR1A_U01, AiR1A_U03, AiR1A_U07 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Kolokwium,
Sprawozdanie
M_U003 Potrafi prowadzić eksperymenty z zakresu systemów wizyjnych wykorzystując obrazy pochodzące z różnych źródeł oraz opracowywać wyniki tych eksperymentów AiR1A_U01, AiR1A_U03 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Kolokwium,
Sprawozdanie
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Zna i rozumie rolę systemów wizyjnych jako źródła informacji o otoczeniu robota AiR1A_K01 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Kolokwium,
Sprawozdanie
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
56 28 0 28 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Zna podstawy budowy sztucznych systemów wizyjnych i zasady ich działania + - - - - - - - - - -
M_W002 Zna podstawowe algorytmy i metody przetwarzania i analizy obrazów cyfrowych oraz metody rozpoznawania obiektów widocznych na obrazach + - - - - - - - - - -
M_W003 Zna narzędzia i środowiska programowe do prototypowania i testowania fragmentów systemów wizyjnych + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi zrealizować i przetestować wybrany aspekt działania sztucznego systemu wizyjnego - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi zaimplementować i przetestować wybrany algorytm przetwarzania i analizy obrazów oraz rozpoznawania obiektów - - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi prowadzić eksperymenty z zakresu systemów wizyjnych wykorzystując obrazy pochodzące z różnych źródeł oraz opracowywać wyniki tych eksperymentów - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Zna i rozumie rolę systemów wizyjnych jako źródła informacji o otoczeniu robota - - + - - - - - - - -
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 zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 godz
Przygotowanie do zajęć 22 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 22 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (28h):
Zakres tematyki wykładów

Podstawowe pojęcia z zakresu systemów wizyjnych
Naturalny system wizyjny
Elementy sztucznego systemu wizyjnego
Akwizycja obrazu, próbkowanie, kwantyzacja
Modele barw
Przetwarzanie i analiza obrazów:

  • modyfikacja jasności, operacje punktowe, Look-Up Table
  • usuwanie zakłóceń: filtracje uśredniające i medianowe
  • detekcja krawędzi: laplasjany i gradienty
  • segmentacja obrazów
  • analiza obiektów: określanie położenia, orientacji oraz podstawowych atrybutów, ekstrakcja cech

Metody rozpoznawania obiektów
Przetwarzanie i analiza obrazów w dziedzinie częstotliwości, transformata Fouriera i falkowa
Zaawansowane metody w systemach wizyjnych:

  • Transformata Hougha
  • Transformata log-polar
  • Przetwarzanie obrazów kolorowych
  • Stereowizja
  • Analiza obrazów ruchomych, predykcja ruchu

Ćwiczenia laboratoryjne (28h):
Zakres tematyki ćwiczeń laboratoryjnych

Ćwiczenia laboratoryjne ugruntowują i rozszerzają wiedzę przekazywaną podczas wykładów poprzez realizację i testowanie wybranych fragmentów sztucznego systemu wizyjnego z wykorzystaniem rozmaitych metod, podejść i narzędzi.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:
  • Warunkiem zaliczenia laboratorium jest uzyskanie pozytywnej oceny z końcowego kolokwium oraz zaliczenie wszystkich ćwiczeń.
  • Obecność na zajęciach laboratoryjnych jest obowiązkowa.
  • Trzy lub więcej nieobecności nieusprawiedliwionych skutkuje brakiem zaliczenia.
  • Dwie nieusprawiedliwione nieobecności skutkują obniżeniem maksymalnej oceny do uzyskania do poziomu 3.0 (dst).
  • Jedna nieusprawiedliwiona nieobecność skutkuje obniżeniem maksymalnej oceny do uzyskania do poziomu 4.0 (db).
  • Usprawiedliwieniem nieobecności może być zwolnienie lekarski lub oficjalne pismo dotyczące udziału w konferencjach, stażach, konkursach, itp. potwierdzone przez Rektora lub Dziekana.
  • Niezaliczenie ćwiczenia skutkuje koniecznością zademonstrowania prawidłowego rozwiązania przed rozpoczęciem kolejnego ćwiczenia.
Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa (OK) jest wyznaczana na podstawie oceny z zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych (OL) zgodnie ze wzorem:
OK = OL

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Ćwiczenie, na którym student był nieobecny nieusprawiedliwiony należy odrobić najpóźniej do końca zajęć laboratoryjnych z inną grupą ćwiczeniową (pod warunkiem że są wolne miejsca) lub w terminie rezerwowym przewidzianym na odrabianie zgodnie z harmonogramem zajęć.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość podstawowych algorytmów i umiejętność programowania w języku wysokiego poziomu

Zalecana literatura i pomoce naukowe:
  1. Pavlidis Theo – “Grafika i przetwarzanie obrazów”, WNT, Warszawa 1987
  2. Skarbek Władysław – “Metody reprezentacji obrazów cyfrowych”, AOW PLJ, Warszawa 1993
  3. Tadeusiewicz Ryszard – “Systemy wizyjne robotów przemysłowych”, WNT, Warszawa 1992
  4. Tadeusiewicz Ryszard, Korohoda Przemysław – “Algorytmy i metody komputerowej analizy i przetwarzania obrazów”, AGH Materiały do Szkoły Letniej, Kraków 1997
  5. Wojnar Leszek, Majorek Mirosław – “Komputerowa analiza obrazu”, Fotobit Design, Kraków 1994
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Bubliński Z., Pawlik P. (2012): Reduction of Pixel Occurrences in Background Updating. Image Processing & Communications, vol. 17, no. 4, pp. 45-50

Informacje dodatkowe:

Brak