450-4021/01 – Zpracování obrazu v měřicí a řídicí technice (ZOMŘT)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity5
Garant předmětuIng. Zdeněk Macháček, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Zdeněk Macháček, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
DEM75 Ing. Blanka Filipová, Ph.D.
KOT0099 Ing. Jan Kotyza
MAC37 Ing. Zdeněk Macháček, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+12

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Základním cílem předmětu je seznámit posluchače se základní problematikou digitálního zpracování obrazu se zaměřením na oblast měření a řízení. Student bude umět použít metody pro zpracování obrazu založené na SW Matlab/Simulink. Bude schopen navrhnout algoritmy pro zpracování obrazu se zaměřením na oblast měření a řízení.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Projekt

Anotace

Předmět je zaměřen především na seznámení studentů s metodami zpracování obrazu se zaměřením na oblast měření a řízení. Přednášky obsahují teoretický základ z jednotlivých oblastí digitálního zpracování obrazu. Jedná se především o vysvětlení základních pojmů a postupů při snímání a digitalizaci obrazu, segmentaci obrazu, detekci hran, transformaci obrazu, filtraci obrazu apod. Praktická cvičení jsou výhradně orientována na problematiku zpracování obrazu pomocí SW Matlab a Image Processing Toolboxu a Video and Image Processing Blocksetu. Studenti mají k dispozici vytvořené základní demonstrační programy zaměřené na analýzu a zpracování obrazu směřované na použití v oblasti měření a řízení. Úkolem posluchačů je vytvořit semestrální projekt na dané téma, které řeší komplexní problematiku snímání, zpracování a vyhodnocení obrazu v reálném čase.

Povinná literatura:

Hájovský, R., Pustková, R., Kutálek, F.:Zpracování obrazu v měřicí a řídicí technice. Učební text vytvořený v rámci projektu CZ.O4.01.3/3.2.15.2/0326 -E-learningové prvky pro podporu výuky odborných a technických předmětů. Ostrava, 2010. Sonka, M., Hlavac, V., Boyle, R.: Image Processing, Analysis and Machine Vision. Third edition. Thomson/West, Toronto, 2008. ISBN 10: 0-495-08252-X, ISBN 13: 978-0-495-08252-1. Hlaváč, V., Sedláček, M.: Zpracování signálů a obrazů, ČVUT, Praha, 2004.ISBN 80-01-03110-1. Gonzales, R.C., Woods, R.E.: Digital Image Processing. Prentice Hall,2002.ISBN 0-201-18075-8. Sojka, E.: Digitální zpracování a analýza obrazu, skripta, VŠB-TU Ostrava, 2000, ISBN 80-7078- 746-5.

Doporučená literatura:

Hájovský, R., Pustková, R., Kutálek, F.:Zpracování obrazu v měřicí a řídicí technice. Učební text vytvořený v rámci projektu CZ.O4.01.3/3.2.15.2/0326: E-learningové prvky pro podporu výuky odborných a technických předmětů. Ostrava, 2010. Gonzales, R.C., Woods, R.E.: Digital Image Processing. Prentice Hall,2002.ISBN 0-201-18075-8.

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru

Průběžná kontrola studia: Zápočet: Student je klasifikován na základě vypracování úloh, které jsou součástí cvičení. Podmínkou udělení zápočtu je dosažení min. 15 bodů z max. 30 bodů. Zkouška: Praktická část - odevzdání a obhájení samostatného projektu 1 - 30 bodů. Písemná část - závěrečný test 1-30 bodů. Ústní část 1 - 10 bodů. Aby student obstál u zkoušky musí uspět ve všech částech zkoušky.

E-learning

Další požadavky na studenta

Další požadavky na studenta nejsou.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 1. Úvod do problematiky zpracování obrazu se zaměřením na oblast měření a řízení, vysvětlení základních pojmů, proces snímání a digitalizace obrazu. Použití Matlabu pro zpracování obrazu. 2. Vlastnosti digitálního obrazu, druhy šumu. 3. Jasové transformace, Histogram. 4. Transformace obrazových signálů. Fourierova transformace, diskrétní Fourierova transformace, vlastnosti Fourierovy transformace a její použití při zpracování obrazu. 5. Filtrování obrazu ve frekvenční oblasti. 6. Geometrické transformace. 7. Vzorkování a rekonstrukce obrazu. 8. Morfologické operace. 9. Segmentace obrazu. 10. Rozpoznávání obrazu. 11. Zpracování barevného obrazu. 12. JPEG komprese obrazu, MPEG komprese obrazových sekvencí. 13. Závěrečný test z teoretických znalostí. Počítačové laboratoře: Cvičení z daného předmětu jsou zaměřena na aplikaci teoreticky získaných vědomostí do oblasti měření a řízení s použitím SW systému MATLAB a jeho speciálních nástaveb (toolboxů) – Image Processing Toolbox a Video and Image Processing Blockset. Studenti pomocí tohoto SW zpracovávají různé úlohy týkající se zpracování obrazu jako jsou import a export obrazu, analýza histogramu, segmentace obrazu, detekce hran, filtrace apod. V rámci cvičení jsou pro posluchače připraveny demonstrační úlohy z probíraných témat, které jim názorně zprostředkují metody a postupy při digitálním zpracování obrazu. Důraz je také kladen na oblast zpracování obrazu pomocí nástavby Simulink a Video and Image Processing Blockset, která slouží ke zpracování obrazu v reálném čase. Projekt: Student zpracuje v rámci předmětu projekt na téma "Analýza obrazu s využitím klasických metod zpracování obrazu. ". Časová náročnost zadaného projektu je 10 hodin.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2015/2016 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30 (30) 15
                Laboratorní práce Laboratorní práce 30  15
        Zkouška Zkouška 70 (70) 21
                Test Písemná zkouška 30  1
                Ústní zkouška Ústní zkouška 10  1
                Obhajoba semestrálního projektu Semestrální projekt 30  1
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramOborSpec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku