450-4021/02 – 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 výukyangličtina
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení2021/2022
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KOD0018 Ing. Pavel Kodytek
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.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Zápočet: Student je klasifikován na základě vypracování úloh, které jsou součástí cvičení 0-30 bodů. Podmínkou udělení zápočtu je dosažení min. 15 bodů z max. 30 bodů. Zkouška: Praktická část - odevzdání a obhájení samostatného projektu 0 - 30 bodů. Písemná část - závěrečný test 0-30 bodů. Ústní část 0 - 10 bodů. Aby student obstál u zkoušky musí uspět ve všech částech zkoušky. Podmínky udělení zápočtu: Vypracování úloh, které jsou součástí cvičení. Maximální počet bodů, které může student ve cvičení získat, je 30 bodů. Pro udělení zápočtu je nutno získat alespoň 15 bodů.

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

Kombinovaná forma (platnost od: 2015/2016 zimní semestr, platnost do: 2021/2022 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30  15
        Zkouška Zkouška 70  21 3
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2021/2022 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky

Předmět neobsahuje žádné hodnocení.