Politechnika Warszawska - Centralny System Uwierzytelniania
Nie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Przetwarzanie cyfrowe obrazów

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103D-INIMU-MSP-POBR Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Przetwarzanie cyfrowe obrazów
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Przedmioty techniczne )---EITI
( Przedmioty zaawansowane )-Inżynieria systemów informatycznych-mgr.-EITI
( Przedmioty zaawansowane techniczne )--mgr.-EITI
( Przetwarzanie multimediów )-Informatyka w multimediach-mgr.-EITI
Punkty ECTS i inne: 4.00
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

POBR

Numer wersji:

4

Skrócony opis:

Przedmiot stanowi wprowadzenie do problematyki cyfrowego przetwarzaniu obrazów. Omawia algorytmy i metody: przejścia od obrazów analogowych do cyfrowych, stosowania transformat w przetwarzaniu obrazów cyfrowych, kompresji obrazów, poprawy jakości obrazów cyfrowych oraz rozpoznawania obrazów. Szczególny nacisk kładzie na prezentację wad i zalet prezentowanych algorytmów oraz problemy związane z ich praktycznym zastosowaniem. Laboratorium z projektem stanowi uzupełnienie wykładu o doświadczenia praktyczne w stosowaniu omawianych na nim cyfrowych algorytmów przetwarzania i analizy obrazów.

Pełny opis:

Treść wykładu

  1. Wprowadzenie do problematyki cyfrowego przetwarzania obrazów (1godz.)

    • podstawowe zagadnienia oraz zastosowania cyfrowego przetwarzania i analizy obrazów;
    • ich praktyczne znaczenie.
  2. Podstawowe problemy związane z przejściem od analogowej do cyfrowej postaci funkcji jasności oraz sposoby ich rozwiązywania (3godz.):
    • problemy próbkowania - twierdzenie o próbkowaniu a ograniczenia praktyczne, wybór siatki próbek, wybieranie międzyliniowe;
    • problemy kwantowania - wybór liczby i struktury poziomów kwantowania, gamma korekcja;
    • opis obrazu - prawa Grassmana, kolorymetria, przestrzenie barw.
  3. Podstawy stosowania transformat w cyfrowym przetwarzaniu obrazów (2godz.):
    • transformaty dyskretne;
    • ogólne zasady stosowania i zapisu transformat.
  4. <il>Zastosowanie w cyfrowym przetwarzaniu obrazów transformat (4 godz.):
    • Fouriera, Walsha-Hadamarda, kosinusowej, falkowej;
    • problemy implementacyjne oraz szybkie schematy obliczeniowe.
  5. Wprowadzenie do algorytmów kodowania obrazów (4 godz.):
    • podstawowy teoretyczne oraz praktyczne rozwiązania stosowane w kompresji obrazów;
    • podstawowe klasy algorytmów kompresji - algorytmy stratne i bezstratne;
    • kompresja obrazów przy pomocy algorytmów: entropijnych, blokowych, JPEG, MPEG.
  6. Wprowadzenie do cyfrowych metod poprawy jakości obrazów (2 godz.).
    Ogólne podstawy cyfrowych algorytmów poprawy jakości obrazów, metody przestrzenne a metody częstotliwościowe, związek pomiędzy nimi.
  7. Metody częstotliwościowe w poprawie jakości obrazów cyfrowych (2 godz.).
    Podstawy stosowania metod częstotliwościowych w cyfrowym przetwarzaniu obrazów, ograniczenia implementacyjne, najczęściej stosowane filtry.
  8. Metody przestrzenne poprawy jakości obrazów cyfrowych (4 godz.):
    • podstawy stosowania metod przestrzennych w cyfrowym przetwarzaniu obrazów;
    • podstawy teoretyczne, wady i zalety znanych algorytmów, ograniczenia w stosowaniu;
    • poprawa jakości obrazów metodą przekształcania histogramu;
    • poprawa jakości obrazów za pomocą filtrów m.in.: konwolucyjnych, rankingowych, logicznych - ich wady, zalety, sposoby implementacji.
  9. Wprowadzenie do metod cyfrowego rozpoznawania obrazów - podstawowe zasady działania algorytmów analizy i rozpoznawania obrazów (2 godz.).
  10. Podstawowe rozwiązania stosowane w cyfrowym rozpoznawania obrazów (2 godz.):
    • algorytmy segmentacji przy zastosowaniu metod: progowania, wydzielania krawędzi, rozrostu obszarów, dziel i łącz, klasyfikacji punktów;
    • metody określania cech: współczynniki kształtu, momenty geometryczne;
    • podstawowe metody identyfikacji obrazów: klasyfikacja w przestrzeni cech, metoda strukturalna.
  11. Kolokwia (2 godz.).


Zakres laboratorium


Laboratorium stanowi uzupełnienie wykładu o doświadczenia praktyczne w stosowaniu omawianych na nim cyfrowych algorytmów przetwarzania i analizy obrazów. Stanowi też przygotowanie do projektu. Obejmuje w szczególności problemy akwizycji i poprawy jakości obrazów cyfrowych oraz wprowadzenie do procedur segmentacji i wyznaczania cech. Studenci w trakcie ćwiczeń na laboratorium praktycznie zapoznają się z zagadnieniami takimi jak: akwizycji obrazów cyfrowych, usuwanie zakłóceń i zniekształceń z obrazu, zastosowanie i właściwości przestrzennych metod poprawy jakości obrazów cyfrowych, zastosowanie i właściwości częstotliwościowych metod poprawy jakości obrazów cyfrowych, dobór i implementacja algorytmów obliczania cech.


Zakres projektu


Celem projektu jest praktyczne zapoznanie się studentów z cyfrowymi metodami przetwarzania, analizy i rozpoznawania obrazów. W ramach projektu studenci pracują indywidualnie. Ich zadaniem jest dla indywidualnie wybranej klasy obrazów dobranie, zaimplementowanie i przetestowanie odpowiednich procedur wstępnego przetworzenia, segmentacji, wyznaczania cech oraz identyfikacji obrazów cyfrowych. Powstały w wyniku projektu program powinien poprawnie rozpoznawać wybrane obiekty dla reprezentatywnego zestawu obrazów wejściowych.

Literatura:

  1. R. Tadeusiewicz: Systemy wizyjne robotów przemysłowych, WNT, 1992 (fragment tej książki w postaci elektronicznej studenci otrzymują na trzecim ćwiczeniu laboratoryjnym jako podstawowy materiał pomocny w realizacji projektu).
  2. R. Tadeusiewicz, P. Korohoda: Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów, Wydawnictwo Postępu Telekomunikacji, Kraków 1997 (książka oficjalnie dostępna w postaci elektronicznej: http://winntbg.bg.agh.edu.pl/skrypty2/0098/komputerowa_analiza.pdf ).
  3. C.D. Watkins, A. Sadun, S. Marenka: Nowoczesne metody przetwarzania obrazu, WNT, 1995.
  4. T. Pavlidis: Grafika i przetwarzanie obrazów, WNT, 1987.
  5. W. Malina, M. Smiatacz: Cyfrowe przetwarzanie obrazów, EXIT, 2008.
  6. R.C. Gonzalez, R.E. Woods: Digital Image Processing, Pearson; 3rd edition, 2007.

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2021/2022 - sem. zimowy" (w trakcie)

Okres: 2021-10-01 - 2022-02-22
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Projekt, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Przemysław Rokita
Prowadzący grup: Krzysztof Chabko, Krzysztof Gracki, Przemysław Rokita, Tomasz Trzciński
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103200 - Instytut Informatyki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2020/2021 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2021-02-20 - 2021-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 48 miejsc więcej informacji
Projekt, 15 godzin, 48 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 48 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Julian Myrcha, Przemysław Rokita
Prowadzący grup: Krzysztof Chabko, Krzysztof Gracki, Julian Myrcha
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103200 - Instytut Informatyki

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.