Detail předmětu

Pokročilé techniky zpracování obrazu

FEKT-MPZOAk. rok: 2012/2013

Předmět je zaměřen na teorii i praxi pokročilých metod zpracování a analýzy obrazu včetně videosekvencí. Hlavními probíranými oblastmi jsou model kamery, její kalibrace, DFT filtrace obrazu, konvoluce, rozpoznávání objektů, biometrických znaků (kůže, obličeje, papilárních linií), epipolární geometrie, analýza stereo páru obrazů, korespondenční problém, extrakce prostorové informace, dynamické programování, homografie, optický tok, sledování pohybu objektu ve scéně.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Kamil Říha, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav telekomunikací (UTKO)

Výsledky učení předmětu

Studenti budou seznámeni s technikami zpracování obrazu a jejich implementací. Důraz je kladen na získání praktické zkušenosti s implementací důležitých algoritmů v programovacím jazyce C++ a s pomocí knihoven OpenCV.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni povinných kurzů magisterského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

60 bodů závěrečná písemná zkouška
40 bodů práce a testy v laboratorních cvičeních

Osnovy výuky

1. Základní pojmy digitálního zpracování obrazu, algoritmizace zpracování, knihovna OpenCV.
2. Jasové transformace, ekvalizace histogramu.
3. Geometrické transformace obrazu, homogenní souřadnice.
4. Diskrétní Fourierova Transformace obrazu, filtrace obrazu ve frekvenční oblasti.
5. Zpracování obrazu v prostorové oblasti, konvoluce, filtrace, detekce hran.
6. Základy segmentace, automatické nalezení prahu, Viola-Jones detektor.
7. Model kamery, paralelní promítání, perspektivní promítání, translace, rotace, kalibrace.
8. Homografie, skládání panoramatického pohledu: projektivní transformace, válcové panorama, kulové panorama.
9. Epipolární geometrie, stereo pár obrazů.
10.Biometrická obrazová identifikace.
11.Extrakce prostorové informace, korespondenční problém, dynamické programování.
12.Optický tok, sledování objektu, pohybu ve scéně.

Učební cíle

Získat kvalitní aplikační znalosti pokročilých technik zpracování statických a pohyblivých obrazů 2D a 3D. Teoretické i praktické zvládnutí pokročilých technik zpracování obrazu.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

GONZALEZ, R. C., WOODS, R. E.: Digital Image Processing, Prentice Hall 2002, ISBN: 0201180758. (EN)
HLAVÁČ V., ŠONKA M.: Počítačové vidění, Grada, Praha 1992, ISBN 80-85424-67-3. (CS)
PARKER, J. R.: Algorithms for Image Processing and Computer Vision, Wiley; Bk&CD-Rom edition 1996, ISBN: 471140562. (EN)

Doporučená literatura

PRATA, S.: Mistrovství v C++, Computer Press, Brno 2004. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-M magisterský navazující

    obor M-TIT , 2 ročník, letní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-M1 magisterský navazující

    obor M1-TIT , 2 ročník, letní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Kamil Říha, Ph.D.

Osnova

1. základní pojmy, rastrový obraz, histogram
2. knihovna OpenCV, algoritmizace zpracování
3. geometrické transformace obrazu, homogenní souřadnice
4. DFT, filtrace obrazu, konvoluce
5. detekce hran, objektů v obraze
6. rozpoznávání biometrických znaků, kůže, oční duhovky, obličeje, papilárních linií, chůze
7. model kamery, paralelní promítání, perspektivní promítání, translace, rotace, kalibrace
8. epipolární geometrie, stereo pár obrazů
9. homografie, skládání panoramatického pohledu
10. extrakce prostorové informace, korespondenční problém, dynamické programování
11. optický tok, sledování objektu, pohybu ve scéně

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Kamil Říha, Ph.D.

Osnova

1. seznámení s náplní laboratorních cvičení, představení knihovny OpenCV
2. praktické seznámení s knihovnou OpenCV, vstupy, výstupy, zpracování
3. histogram, ekvalizace, prahování
4. geometrické transformace obrazu
5. kalibrace kamery
6. DFT-2D
7. test
8. detekce hran, objektů v obraze
9. epipolární geometrie
10. homografie, skládání panoramatického pohledu
11. korespondenční problém, dynamické programování
12. sledování pohybu ve scéně