455-0916/01 – Nové algoritmy zpracování signálů v biomedicínsk. aplikacích ()

Garantující katedraKatedra měřicí a řídicí technikyKredity0
Garant předmětuprof. Ing. Karel Vlček, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Karel Vlček, CSc.
Úroveň studiapostgraduálníPovinnostpovinně volitelný
RočníkSemestrzimní + letní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení1960/1961Rok zrušení2005/2006
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiadoktorské
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+0
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+0

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:

Kučera,R.-Vlček,J.-Vlček,K.:Image Compression using Multiresolution Analysis. Proc.of 13th Biennial Internat. Conf. BIOSIGNAL '96, (June, 1996, Brno, Czech Republic), pp.38-40, ISBN 80-214-0768-9, Technical University Brno Press (1996), ISSN 1211-412X. Kučera,R.-Vlček,J.-Vlček,K.:DSP Implementation of Image Compression by Multiresolution Analysis. Radioengineering, vol. 7, no. 1, (April, 1-3, 1998),ISSN 1210-2512.

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

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr, platnost do: 2012/2013 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (145) 51 3
        Zkouška Zkouška 100  0 3
        Zápočet Zápočet 45  0 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
2005/2006 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (P2612) Elektrotechnika a informatika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (P2612) Elektrotechnika a informatika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky

Předmět neobsahuje žádné hodnocení.