Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Komputerowe przetwarzanie obrazów
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RMBM-2-307-II-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Informatyka w inżynierii mechanicznej
Kierunek:
Mechanika i Budowa Maszyn
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Ciesielka Wojciech (ghciesie@cyf-kr.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Moduł pozwala na opanowanie podstawowych kompetencji pomiarowych, obliczeniowych i
projektowych oraz eksploatacyjnych dotyczących systemów komputerowego przetwarzania obrazów.

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 zasady i metody z obszaru komputerowej analizy i przetwarzania obrazów, nowe metody projektowania, technologie wykonania aplikacji informatycznych MBM2A_W05 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W002 metody analizy danych pomiarowych i przetwarzania obrazów cyfrowych MBM2A_W06 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności: potrafi
M_U001 posługiwać się zaawansowaną wiedzą z zakresu nauk podstawowych przydatną do projektowania, wytwarzania i eksploatacji systemów do cyfrowego przetwarzania sygnałów MBM2A_U01 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 analizować, interpretować, przetwarzać i dokumentować różnorodne dane, w tym zna zasady i metody przetwarzania cyfrowego obrazów MBM2A_U11 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy wykorzystując wiedzę i umiejętności z komputerowego przetwarzania obrazów MBM2A_K01 Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji
M_K002 do ciągłego dokształcania się oraz podnoszenia kompetencji zawodowych i osobistych MBM2A_K02 Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji
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
30 20 0 10 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 zasady i metody z obszaru komputerowej analizy i przetwarzania obrazów, nowe metody projektowania, technologie wykonania aplikacji informatycznych + - + - - - - - - - -
M_W002 metody analizy danych pomiarowych i przetwarzania obrazów cyfrowych + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 posługiwać się zaawansowaną wiedzą z zakresu nauk podstawowych przydatną do projektowania, wytwarzania i eksploatacji systemów do cyfrowego przetwarzania sygnałów - - + - - - - - - - -
M_U002 analizować, interpretować, przetwarzać i dokumentować różnorodne dane, w tym zna zasady i metody przetwarzania cyfrowego obrazów - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy wykorzystując wiedzę i umiejętności z komputerowego przetwarzania obrazów - - + - - - - - - - -
M_K002 do ciągłego dokształcania się oraz podnoszenia kompetencji zawodowych i osobistych - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 60 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 11 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 7 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (20h):
  1. Metody pozyskiwania obrazów cyfrowych

    Struktura obrazów cyfrowych.Zasady tworzenia obrazu cyfrowego.Urządzenia do wprowadzania obrazu.

  2. Dyskretna struktura obrazów cyfrowych

    Podstawy dyskretyzacji obrazów: kwantyzacja, dyskretyzacja.Rozdzielczość przestrzenna obrazu. Rozdzielczość barwna obrazu.

  3. Przekształcenia geometryczne obrazu

    Przekształenia geometryczne: przesunięcia, obroty, odbicia, transformacje geometrii obrazu.

  4. Przekształcenia punktowe obrazu

    Przekształcenia arytmetyczne. Liniowe i nieliniowe przekształcenie obrazu. Normalizacja obrazu. Wyrównywanie histogramu. Binearyzacja obrazu z różnymi progami. Przekształcenia bazujące na przetwarzaniu pojedynczych punktów.

  5. Kontekstowa filtracja obrazu

    Operacje arytmetyczne. Dodawanie, odejmowanie, mnożenie i dzielenie obrazów. Liniowa kombinacja i nakłądanie obrazów na siebie. Eksteremum z dwóch obrazów. Operacje logiczne: NOT,AND,OR,XOR,SUB.

  6. Transformacja Fouriera dla obrazów cyfrowych

    Transformacja Fouriera dla sygnałów jednowymiarowych i dla obrazów. Filtracja obrazów. Odpowiedź impulsowa filtru. Filtracja splotowa. Filtracja odwrotna.

  7. Przekształcenia morfologiczne obrazów

    Typow przekształcenia morfologiczne: erozja, dylatacja, otwarcie, zamknięcie, detekcja ekstermów, ścienianie. Wyznaczanie centroidów.Złożone przekształcenia morfologiczne.

  8. Analiza obrazu

    Techniki segmentacji i indeksacji obrazu. Pomiary parametrów obiektów na obrazach: liczebność, pole powierzchni, długości krawędzi, długości rzutów, średnice Fereta, momenty bezwładności. Współczynniki kształtu. Wykrywanie obiektów ruchomych.

Ćwiczenia laboratoryjne (10h):
  1. Pozyskiwania obrazów cyfrowych
  2. Dyskretna struktura obrazów cyfrowych
  3. Przekształcenia geometryczne obrazu
  4. Przekształcenia punktowe obrazów
  5. Przetwarzanie dwóch obrazów
  6. Kontekstowa filtracja obrazu
  7. Transformacja Fouriera dla obrazów cyfrowych
  8. Przekształcenia morfologiczne
  9. Analiza obrazów
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:

W celu zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych wymagane jest zaliczenie wszystkich tematów ćwiczeń,
wymaganych sprawozdań i pisemnych kolokwiów. Zakres wymaganych sprawozdań i kolokwiów
zaliczeniowych określony jest w trybie ustalonym przez prowadzącego. Dopuszcza się jeden termin
poprawkowy zaliczenia każdego kolokwium. Możliwe jest także jednokrotne poprawianie oceny
pozytywnej jednego z wymaganych kolokwiów. Do zajęć należy się rzetelnie przygotowywać. Stopień
przygotowania jest sprawdzany i oceniany w drodze dyskusji lub kolokwium. Nie dopuszcza się
nieobecności nieusprawiedliwionych na tych zajęciach. W uzasadnionych przypadkach dopuszcza się
odrabianie danych zajęć na innej grupie (pod warunkiem występowania wolnych miejsc na sali).

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:

Ocenę końcową (OK) modułu oblicza się według wzoru:

OK = 0,5• W + 0,5• L

gdzie
E – ocena uzyskana z kolokwium z wykładów
L – ocena uzyskana z laboratoriów

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

Ewentualne zaległości wyrównywane są poprzez samodzielne nadrabianie tych zaległości przez
studenta oraz w przypadku ćwiczeń laboratoryjnych poprzez indywidualnie zaliczenie zajęć, na których
student był nieobecny, zgodnie z poniżej opisanymi zasadami.
Osoby nieobecne z przyczyn losowych na ćwiczeniach laboratoryjnych z danego tematu zobowiązane są
do ich indywidualnego ustnego zaliczenia (niezależnie od kolokwiów zaliczeniowych) w trybie ustalonym
przez prowadzącego ćwiczenia (w ten sposób możliwe jest zaliczenie co najwyżej trzech zajęć). Zakres
zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych w trybie indywidualnym obejmuje znajomość tematyki i celów zajęć,
zakresu i sposobu wykonania czynności z części praktycznej ćwiczeń, stosowanej aparatury, zasady jej
działania i obsługi, ewentualnych wyników uzyskiwanych na ćwiczeniach oraz wniosków wynikających z
tych ćwiczeń (wymaganych w ewentualnym sprawozdaniu).

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość i umiejętność posługiwania się środowiskiem inżynierskim MATLAB

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Malina W., Smiatacz M.: Metody cyfrowego przetwarzania i analizy obrazów.
Wydawnictwo Exit. Warszawa 2004.
2. Oppenheim A.V, Schafer R.W. Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Warszawa WNT 1982.
2. Szabatin J. Podstawy teorii sygnałów. Warszawa WKŁ 1990.
3. Tadeusiewicz R., Korohoda P.: Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów.
Wydawnictwo Fundacji Postępu Telekomunikacji. Kraków 1997
4. Wróbel Z.,Koprowski R.: Praktyka przetwarzania obrazów z zadaniami w programie
Matlab.Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit. Warszawa 2008.
5. Zieliński T.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów.Od teorii do zastosowań.
Warszawa WKŁ 2007.
6. Wykłady z Komputerowego Przetwarzania Obrazów

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. CIESIELKA W.: A multi-channel system for sound control in the open space. Archives of Acoustics ;
ISSN 0137-5075. — 2009 vol. 34 no. 4 s. 559–577. — Bibliogr. s. 423–425
2. CIESIELKA W.: Computer modelling of the systems for sound control in the open space. Polish Journal
of Environmental Studies ; ISSN 1230-1485. — 2008 vol. 17 no. 3A s. 113–118. — Bibliogr. s. 118, Abstr.
3. CIESIELKA W.: Active noise reduction system. Archives of Acoustics ; ISSN 0137-5075. — 2007 vol. 32
no. 2 s. 205–213. — Bibliogr. s. 212–213. — XIV International Conference Noise Control’07 : June 3–6,
2007, Elbląg / Polish Academy of Sciences. Institute of Fundamental Technological Research. Committee
on Acoustics, Polish Acoustical Society. — Warszawa : PAS IFTR, 2007
4. CIESIELKA W.: Spatial equalization of selected sound source by digital inverse filtering. Archives of
Acoustics ; ISSN 0137-5075. — 2007 vol. 32 no. 4 Suppl. s. 203–212. — Bibliogr. s. 212. — 54th Open
Seminar on Acoustics – OSA 2007 : September 10–14, 2007 Przemyśl, Poland. — Warszawa : Polish
Academy of Sciences. Institute of Fundamental Technological Research. Committee on Acoustics : Polish
Acoustical Society, 2007
5. CIESIELKA W., Gołaś A.: control of sound by means of digital equalizers. Archives of Acoustics ; ISSN
0137-5075. — 2006 vol. 31 no. 1 s. 89–97. — Bibliogr. s. 97
6.CIESIELKA W., Gołaś A.: An adaptive, active noise reduction system in closed space Archives of
Acoustics ; ISSN 0137-5075. — 2006 vol. 31 no. 2 s. 179–192. — Bibliogr. s. 191–192
7. Gołaś A.,Suder-Dębska K.,CIESIELKA W., Filipek R.: Verification of inverse image source method
applied for acoustic field creation in open area / Acta Physica Polonica. A ; ISSN 0587-4246. — 2011 vol.
119 no. 6–A: Acoustic and biomedical engineering, s. 966–971. — Bibliogr. s. 971
8. CIESIELKA W., Filipek R.: Multi-channel sound synthesis system in open area : a case study with the
use of FEM. Acta Physica Polonica. A ; ISSN 0587-4246. — 2014 vol. 125 no. 4-A: Acoustic and
biomedical engineering 2014, s. A-88–A-92. — Bibliogr. s. A-92
9. CIESIELKA W., Gołaś A., Chmielowski Ł.: The dispersed monitoring system of acoustic climate with the
use of ZigBee modules W: 7th forum acusticum 2014 ; 61st open seminar on acoustics ; Polish
Acoustical Society – Acoustical Society of Japan special session stream : Kraków, 7–12.09.2014 : book of
abstracts and programme. — [Poland : s. n.], 2014 + CD. — S. 266–267. — Pełny tekst na dołączonym
CD-ROMie. — S. [1–6]. — Wymagania systemowe: Adobe Reader ; napęd CD-ROM. — Bibliogr. s. 6,
Summ.
10. Śliwinski M., Witold Żywiec W., CIESIELKA W., Gołaś A.: System wbudowany dedykowany dla
„inteligentnego budynku” wykorzystujący układ FPGA — The embedded system as a smart building
control unit using FPGA Pomiary, Automatyka, Kontrola / Stowarzyszenie Inżynierów i Techników
Mechaników Polskich. Sekcja Metrologii, Polskie Stowarzyszenie Pomiarów Automatyki i Robotyki
POLSPAR ; ISSN 0032-4140. — 2014 vol. 60 nr 4, s. 233–236. — Bibliogr. s. 236, Streszcz., Abstr.
11. Żywiec W., Śliwinski M.,CIESIELKA W.,Gołaś A.: Prototyp stacji monitoringu klimatu akustycznego
wykorzystujący układ FPGA — The prototype of an acoustic climate monitoring system based on FPGA.
Pomiary, Automatyka, Kontrola / Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich. Sekcja
Metrologii, Polskie Stowarzyszenie Pomiarów Automatyki i Robotyki POLSPAR ; ISSN 0032-4140. — 2014
vol. 60 nr 10, s. 836–839. — Bibliogr. s. 839, Streszcz., Abstr.
12. Kościuszko P.,CIESIELKA W., Gołaś A.: Badanie elektroencefalograficzne wybranych reakcji ośrodków
mózgowych spowodowanych efektem otwarcia oczu — Electroencephalographic research of selected
reaction centers of the brain caused by an eye-opening effect. Acta Bio-Optica et Informatica Medica =
Inżynieria Biomedyczna ; ISSN 1234-5563. — 2014 vol. 20 nr 3, s. 144–155. — Bibliogr. s. 154–155,
Streszcz., Abstr.
13. Jaszczur M., CIESIELKA W.: Wykorzystanie pakietu MATLAB do analizy i przetwarzania obrazów w technologii 3D — 3D image processing and analysis using MATLAB Zeszyty Studenckiego Towarzystwa
Naukowego ; ISSN 1732-0925. — 2011 nr 23, s. 111–119. — Bibliogr. s. 119, Streszcz., Summ.. —
Artykuły laureatów XLVIII sesji studenckich kół naukowych pionu hutniczego Akademii Górniczo-
Hutniczej / pod red. Leszka KURCZA i Andrzeja GOŁDASZA. — Kraków : Wydawnictwo Studenckiego
Towarzystwa Naukowego, 2011
14. Rapta M., CIESIELKA W.: Inteligentny system rozpoznawania odcisków palców — Intelligent
fingerprint recognition system Zeszyty Studenckiego Towarzystwa Naukowego ; ISSN 1732-0925. —
2013 nr 28, s. 189–197. — Bibliogr. s. 197, Streszcz., Summ.. — Artykuły laureatów 50. Sesji
Studenckich Kół Naukowych Pionu Hutniczego Akademii Górniczo-Hutniczej
15. Gad K., Kiełbasa T., CIESIELKA W., Dudek P.: Projekt oraz realizacja drukarki 3D pracującej w
technologii FDM — Project and realisation of FDM 3D printer. Zeszyty Studenckiego Towarzystwa
Naukowego ; ISSN 1732-0925. — 2014 nr 30, s. 85–92. — Bibliogr. s. 92, Streszcz., Summ.. — Artykuły
laureatów 51. Sesji Studenckich Kół Naukowych Pionu Hutniczego Akademii Górniczo-Hutniczej
16. Łuszczek Ł., CIESIELKA W.: Identyfikacja sygnałów encefalograficznych (EEG) za pomocą sieci
neuronowej — Identification of EEG signals using neural network. Zeszyty Studenckiego Towarzystwa
Naukowego ; ISSN 1732-0925. — 2014 nr 30, s. 143–150. — Bibliogr. s. 150, Streszcz., Summ.. —
Artykuły laureatów 51. Sesji Studenckich Kół Naukowych Pionu Hutniczego Akademii Górniczo-Hutniczej
17. Gołaś A., CIESIELKA W., Czajka I., Czechowski M., Filipek R., Suder-Dębska K., Szopa K., Śliwiński M.,
Wołoszyn J., Żywiec W.: Mechanical engineering in Smart Grid technology ; AGH. — Kraków : Wydział
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki AGH, 2015. — 214 s.. — (Monografie Katedry Systemów
Energetycznych i Urządzeń Ochrony Środowiska ; 2). — Bibliogr. s. 197–214. — ISBN: 978-83-938602-9-
6. — Na s. red. i okł. dod.: Systemy Energetyczne i Urządzenia Ochrony Środowiska
18. CIESIELKA W., CZAJKA I., FILIPEK R., GOŁAŚ A., HAMIGA W., ROMIK D., SUDER-DĘBSKA K., SZOPA K.,
WOŁOSZYN J.: Smart Grid in energetic facilities: modelling, monitoring and diagnostics / red.
merytoryczna tomu: Andrzej GOŁAŚ ; aut.: . — Kraków : Katedra Systemów Energetycznych i Urządzeń
Ochrony Środowiska. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki AGH, 2017. — 134 s.. — (Monografie
Katedry Systemów Energetycznych i Urządzeń Ochrony Środowiska ; 10). — Bibliogr. s. 125–134. —
ISBN: 978-83-938602-0-3

Informacje dodatkowe:

Zajęcia laboratoryjne odbywać się będą w pomieszczeniach laboratoryjnych i komputerowych Wydziału
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki.