455-0916/01 – Nové algoritmy zpracování signálů v biomedicínsk. aplikacích ()
| Garantující katedra | Katedra měřicí a řídicí techniky | Kredity | 0 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Karel Vlček, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Karel Vlček, CSc. |
| Úroveň studia | postgraduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 1960/1961 | Rok zrušení | 2005/2006 |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | doktorské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Komplexnost zpracování biomedicínských signálů vyžaduje použití digitálních zůsobů zpracování. Kurs vychází z terie zpracování digitálních signálů. Cílem zpracování je dosažení vysoké kvality biomedicínských signálů.
Zkušenosti z praktického používání algoritmů zpracování v různých systémech jsou přínosné zejména v tom, že absolvent je schopen samstatně rozhodnout o vhodnosti zvolené metody.
Vyučovací metody
Anotace
Náplní kursu jsou algoritmy lineárního zpracování signálů s konverzí vzorkovací
frekvence, tzv. "multirate" zpracování. Realizace extrémně rychlých lineárních
systémů. Časově frekvenční transformace, zejména tzv. "wavelet" transformace.
Metody a algoritmy bezztrátové a ztrátové komprese jednorozměrných a
vícerozměrných signálů. Velmi rychlé algoritmy konvoluce a DFT vycházející z
teorie čísel, číselných transformací a konečných polynomiálních struktur.
Povinná literatura:
Kaiser, G.: A Friedly Guide to Wavelets. Birkhauser Berlin (1994).
Aldroubi,A.-Unser,M.: Wavelets in Medicine and Biology (1995).
Vlček, K.: Komprese a kódová zabezpečení v multimediálních komunikacích. BEN Technická literatura, Praha (2000).
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžná kontrola studia:
Zpracování samostatného projektu
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
Konverze vzorkovací frekvence a jeho vliv na spektrum signálů, přepočet filtračního účinku při aplikaci "multirate" zpracování, změna požadavků na konstrukci vyhlazovacích filtrů, implementační techniky vyhlazovacích filtrů,aplikace v biomedicíně.
Teorie waveletů a jejich podobnost a odlišnost s harmonickou analýzou, multirozklad, výpočet koeficientů pro různé báze waveletů, formátování matice konvoluce, výpočet efektivity pro různé aproximace.
Algoritmy výpočtu maticových algoritmů, optimalizace počtu koeficientů, dekompozice matic, decimace v časové a v kmitočtové oblasti, použití výpočtu konvoluce pomocí FFT, kosinová transformace a její srovnání s komplexní
fourierovou transformací.
Podobnost a odlišnost waveletové a Fourierovy transformace, důsledky konečné posloupnosti waveletu na spektrální vlastnosti aproximovaného signálu, tvar transformační matice waveletové transformace na algoritmizaci výpočtu.
Fourierova a waveletová transformace obrazu, využití transformací ke kompresi obrazu, jejich účinek a kmitočtové vlastnosti dopředné a zpětné transformace. Filtrační účinky waveletové transformace.
Metody prahování a jejich využití při návrhu filtrů pomocí waveletové transformace, vlastnosti splainových aproximací a jejich účinek při konstrukci waveletů, efektivita výpočtů pomocí splainových waveletů.
Metody a algoritmy bezztrátové a ztrátové komprese jednorozměrných a vícerozměrných signálů, kategorizace algoritmů podle redundance a relevance zpracovávaných zpráv, hodnocení ztrátových metod komprese při využití waveletové transformace.
Projekty:
Projekt je zpracováván na některém z nástrojů systému Matlab. Výsledkem práce je vyhodnocení hvodnosti metody pro různé případové studie.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.