Detail předmětu

Strojové vidění

FSI-VSV-AK Ak. rok: 2025/2026 Letní semestr

Předmět seznamuje s podstatou vzniku digitální fotografie a s prací s digitální fotografií v kontextu strojového vidění. Zvláštní pozornost je věnována požadavkům strojového vidění na způsob snímání obrazu a osvětlení scény.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Pavel Škrabánek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a informatiky

Vstupní znalosti

Předpokládá se základní znalosti algoritmizace, programování, matematiky a fyziky.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Znalosti a dovednosti jsou ověřovány zápočtem a zkouškou. Požadavky pro zápočet: zpracování zadané praktické úlohy. Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je povinná. Cvičení, která nemůže student absolvovat v řádné termínu je možno nahradit v termínu náhradním. Zkouška je ústní a pokrývá celé probrané učivo.

Učební cíle

Seznámit studenty se základními principy interakce záření s hmotou, s přístrojovou technikou užívanou v aplikacích strojového vidění, a s nejběžněji používanými metodami zpracování obrazu ve strojovém vidění.

Po absolvování kurzu studenti budou schopni:

  • vybrat vhodné přístrojové vybavení pro různé aplikace strojového vidění,
  • navrhnout vhodnou instalaci přístrojového vybavení,
  • vytvořit algoritmy pro zpracování dat pro základní aplikační úlohy.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-AIŘ-K: Aplikovaná informatika a řízení, magisterský navazující, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Konzultace v kombinovaném studiu

9 hod., povinná

Osnova


  1. Úvod, interakce záření s hmotou, vznik obrazu, komponenty systémů strojového vidění, typické aplikace strojového vidění.

  2. Geometrie osvětlení a její vliv na výsledný obraz, zdroje záření pro strojové vidění, osvětlení ve viditelném, infračerveném a ultrafialovém spektru.

  3. Objektivy s perspektivní projekcí – ohnisková vzdálenost, clonová závěrka a základní pojmy související s perspektivní projekcí, mezikroužky, hloubka ostrosti, vady objektivů a jejich kompenzace, rozlišení objektivů, telecentrické objektivy.

  4. Fotodioda, CMOS snímače, elektronické závěrky, kvantová účinnost snímačů, vznik digitálního obrazu, elektronické obvody kamer a jejich vliv na vznik šumu.

  5. Optické filtry a jejich použití ve strojové vidění, snímání vícepásmových obrazů, přístrojová technika pro strojové vidění (řádkové a maticové digitální kamery, zdroje světla, optické filtry, objektivy).

  6. Návrh přístrojové částí systému strojového viděni (zpracování zadání, sběr a vyhodnocení dat, dokumentace).

  7. Histogram obrazu, transformace jasové stupnice, geometrické transformace, interpolace.

  8. Úvod do filtrace v prostorové oblasti, obnova obrazu postiženého šumem, detekce hran.

  9. Segmentace obrazu.

  10. Morfologické transformace a jejich využití ve zpracování obrazu.

  11. Vyhodnocování upraveného obrazu (detekce tvarů, detekce shluků, měření vzdáleností a úhlů).

  12. Klasifikace obrazu.

  13. Detekce objektů v obraze

Konzultace

34 hod., nepovinná

Osnova


  1. Úvod, interakce záření s hmotou, vznik obrazu, komponenty systémů strojového vidění, typické aplikace strojového vidění.

  2. Geometrie osvětlení a její vliv na výsledný obraz, zdroje záření pro strojové vidění, osvětlení ve viditelném, infračerveném a ultrafialovém spektru.

  3. Objektivy s perspektivní projekcí – ohnisková vzdálenost, clonová závěrka a základní pojmy související s perspektivní projekcí, mezikroužky, hloubka ostrosti, vady objektivů a jejich kompenzace, rozlišení objektivů, telecentrické objektivy.

  4. Fotodioda, CMOS snímače, elektronické závěrky, kvantová účinnost snímačů, vznik digitálního obrazu, elektronické obvody kamer a jejich vliv na vznik šumu.

  5. Optické filtry a jejich použití ve strojové vidění, snímání vícepásmových obrazů, přístrojová technika pro strojové vidění (řádkové a maticové digitální kamery, zdroje světla, optické filtry, objektivy).

  6. Návrh přístrojové částí systému strojového viděni (zpracování zadání, sběr a vyhodnocení dat, dokumentace).

  7. Histogram obrazu, transformace jasové stupnice, geometrické transformace, interpolace.

  8. Úvod do filtrace v prostorové oblasti, obnova obrazu postiženého šumem, detekce hran.

  9. Segmentace obrazu.

  10. Morfologické transformace a jejich využití ve zpracování obrazu.

  11. Vyhodnocování upraveného obrazu (detekce tvarů, detekce shluků, měření vzdáleností a úhlů).

  12. Klasifikace obrazu.

  13. Detekce objektů v obraze

Laboratorní cvičení

9 hod., povinná

Osnova


  • Úvod do problematiky předmětu, bezpečnost práce v laboratoři.

  • Instalace a ovládání osvětlovačů, instalace a nastavení objektivů, práce s optickými filtry.

  • Připojení průmyslových kamer a jejich konfigurace.

  • Software pro návrh a implementaci zpracovatelského řetězce pro zpracování obrazových dat.

  • Návrh a implementace sytému počítačového vidění pro zadanou úlohu.