Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Przetwarzanie obrazów
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RIAK-1-705-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Inżynieria Akustyczna
Semestr:
7
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Korohoda Przemysław (korohoda@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

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 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 Student zna podstawowe modele oraz techniki przetwarzania obrazów i sekwencji wideo, wzajemne zalezności, wie jakie zalezności łączą opis teoretyczny oraz efekty praktyczne wybranych algorytmow. IAK1A_W13, IAK1A_W16 Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Udział w dyskusji,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Zna podobieństwa i różnice między technikami przetwarzania sygnałów akustycznych i obrazów. IAK1A_W16 Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
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. IAK1A_U10, IAK1A_U22, IAK1A_U13, IAK1A_U14 Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Potrafi zorganizować i zrealizować zadania w ramach niedużego zepołu, efektywnie wykorzystując predyspozycje jego członków, z zachowaniem zasad wzajemnego szacunku. IAK1A_K02, IAK1A_K01, IAK1A_K03 Zaangażowanie w pracę zespołu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach
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
36 18 0 18 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 Student zna podstawowe modele oraz techniki przetwarzania obrazów i sekwencji wideo, wzajemne zalezności, wie jakie zalezności łączą opis teoretyczny oraz efekty praktyczne wybranych algorytmow. + - + - - - - - - - -
M_W002 Zna podobieństwa i różnice między technikami przetwarzania sygnałów akustycznych i obrazów. + - + - - - - - - - -
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. + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi zorganizować i zrealizować zadania w ramach niedużego zepołu, efektywnie wykorzystując predyspozycje jego członków, z zachowaniem zasad wzajemnego szacunku. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 50 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 36 godz
Przygotowanie do zajęć 7 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 7 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (18h):
  1. 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.

  2. 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.

  3. 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.

  4. Podsumowanie

    13. Przegląd przedstawionego materiału z komentarzami uzupełniającymi. Ok. 2 godz.

Ćwiczenia laboratoryjne (18h):
  1. 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.

  2. 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.

  3. 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 projekt (w czasie zajęć). Ok. 2 godz.

  4. Podsumowanie

    11. Łączne wykorzystanie poznanych technik, kolokwium lub test końcowy. 2 godz.

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:

Ocenie podlega efektywność pracy na zajęciach laboratoryjnych oraz uzupełniające mini-projekty. W razie potrzeby przewidziane są dwa terminy poprawkowe testu końcowego.

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:

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 oraz testu końcowego.
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

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

Student potwierdza nadrobienie materiału skutecznym wykonaniem kolejnych ćwiczeń o charakterze kontynuacyjnym. W razie potrzeby sugeruje się skorzystanie z godzin konsultacji.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

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