Detail předmětu

Numerické metody analýzy obrazů

FSI-TNM Ak. rok: 2024/2025 Zimní semestr

Předmět má seznámit studenty s numerickými metodami analýzy obrazů. Úvodní část se zabývá klasickou i digitální fotografií a numerickou reprezentací obrazů. Na ni navazují části zabývající se rekonstrukcí obrazu, filtrací v prostorové a frekvenční oblasti, analýzou a filtrací šumu, metodami zvýraznění obrazu. Další část se zabývá segmentací obrazu na objekty, analýzou a rozpoznáváním objektů. Závěrečná část se zabývá analýzou barevných a multispektrálních obrazů a kolorimetrií.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Zajišťuje ústav

Vstupní znalosti

Analýza v reálném a komplexním oboru, funkcionální analýza, základy programování

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zápočet na základě testu
Zkouška písemná i ústní


Kontrolována je účast na cvičeních. Zameškaná výuka je nahrazována zpracováním dodatečných úloh.

Učební cíle

Cílem kurzu je seznámit studenty s metodami zpracování obrazů pro vědecké a technické účely pomocí počítače.


Základní znalosti z numerických medod analýzy obrazů včetně schopnosti práce se současnými obrazovými analyzátory.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-MAI-P: Matematické inženýrství, magisterský navazující, povinný

Program N-PMO-P: Přesná mechanika a optika, magisterský navazující, povinně volitelný

Program N-FIN-P: Fyzikální inženýrství a nanotechnologie, magisterský navazující, povinný

Program C-AKR-P: Akreditované předměty v CŽV, celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu
specializace CZS: Předměty zimního semestru, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Základní principy klasické a digitální fotografie
2. Numerická reprezentace obrazu, grafické formáty, komprese
obrazových dat
3. Rekonstrukce obrazu, statistické charakteristiky obrazu
4. Bodové transformace obrazu
5. Konvoluce, filtrace obrazu v prostorové oblasti
6. Fourierova transformace a filtrace ve frekvenční oblasti
7. Filtry typu dolní a horní propust, nelineární filtry
8. Adaptivní filtry
9. Aditivní šum – analýza a filtrace
10. Impulzní šum – analýza a filtrace
11. Segmentace obrazu
12. Analýza objektů
13. Rozpoznávání a klasifikace objektů

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Barevné prostory, histogram
2. Vizualizace obrazu – transformace hodnot pixelů
3. Fourierova transformace funkcí dvou reálných proměnných a její vlastnosti
4. Jednorozměrná a dvourozměrná diskrétní Fourierova transformace a její vlastnosti
5. Vykreslení spektra a jeho základní modifikace
6. Konvoluce, filtrace obrazů, aditivní šum
7. Impulzní šum
8. Hledání významných směrů v obraze
9. Sesazování obrazů, fázová korelace
10. Komprese obrazů, kosinová transformace a JPG
11. Segmentace obrazu – prahování, detekce hran
12. Rozpoznávání objektů – momentová metoda
13. Rezerva cvičícího, semestrální projekt