460-4080/02 – Analýza obrazu I (ANO I)

Garantující katedraKatedra informatikyKredity4
Garant předmětudoc. Dr. Ing. Eduard SojkaGarant verze předmětudoc. Dr. Ing. Eduard Sojka
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
HOL570 Ing. Michael Holuša, Ph.D.
SOJ10 doc. Dr. Ing. Eduard Sojka
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 10+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Předmět posluchače seznamuje se základy analýzy obrazu. Po absolvování předmětu posluchač porozumí principům vybraných metod segmentace a analýzy obrazu a bude je umět naimplementovat.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

Jsou probírána zejména tato témata: segmentace obrazů, detekce hran, oblastí a zájmových bodů, měření objektů pro příznakové rozpoznání, klasifikace pomocí diskriminačních funkcí, klasifikace shlukováním, klasifikace s využitím neuronových sítí, analýza obrazu s využitím hlubokých neuronových sítí, rekonstrukce 3D scén, analýza mračen 3D bodů, analýza obrazů proměnných v čase, sledování objektů, rozpoznávání činností v sekvenci obrazů. Předmět zahrnuje cvičení, kde jsou témata probírána prakticky formou realizace programů.

Povinná literatura:

1. Sojka, E., Gaura, J., Krumnikl, M.: Matematické základy digitálního zpracování obrazu, VŠB-TU Ostrava, 2011. 2. E. Sojka, Digitální zpracování a analýza obrazů, učební texty, VŠB-TU Ostrava, 2000 (ISBN 80-7078-746-5). 3. Gonzalez, R., C., Woods, R., E.: Digital Image Processing, 4th Edition, Pearson, ISBN-13: 9780134734804, 9780133356724, 2018. 4. Aggarwal, CC: Neural Networks and Deep Learning, Springer, ISBN: 978-3-319-94463-0, 978-3-319-94462-3, 2018.

Doporučená literatura:

1. Burger, W., Burge, M., J.: Principles of Digital Image Processing: Fundamental Techniques, Springer, ISBN-10: 1848001908, ISBN-13: 978-1848001909, 2011 2. Brahmbhatt, S.: Practical OpenCV (Technology in Action), Apress, ISBN-10: 1430260793, ISBN-13: 978-1430260790, 2013 3. Petrou, M., Petrou, C.: Image Processing: The Fundamentals, Wiley, ISBN-10: 047074586X, ISBN-13: 978-0470745861, 2010

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Podmínky udělení zápočtu: Vypracování úloh, které jsou součástí programu cvičení; předložení vypracovaných úloh vyučujícímu k ohodnocení. Zkouška - ústní.

E-learning

Další požadavky na studenta

Další požadavky na studenta nejsou kladeny.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 1. Detekce hran v obrazech, gradientní metody, metoda průchodu nulou, parametrické modely hrany. 2. Segmentace obrazu narůstáním/dělením oblastí, prahování, stanovení optimálního prahu, adaptivní prahování. 3. Cannyho detektor hran, Houghova transformace. 4. Detektory význačných bodů v obrazech. 5. Měření objektů pro příznakové rozpoznání, volba a výpočet deskriptorů. 6. Vyhodnocení účinnosti a optimalizace deskriptorů, úvod do univerzálních deskriptorů (HoG). 7. Klasifikace pomocí diskriminačních funkcí, pomocí shlukování a pomocí SVM. 8. Klasifikace pomocí klasických mělkých neuronových sítí. 9. Úvod do hlubokých neuronových sítí, architektury hlubokých sítí pro rozpoznávání v obrazech. 10. Vytvoření 3D modelu z obrazů, kalibrace kamery, 3D senzory. 11. Úloha o korespondenci mezi obrazy a některé metody jejího řešení. 12. Analýza mračen 3D bodů, detekce zájmových bodů, výpočet deskriptorů, geometrická konzistence. 13. Analýza obrazů proměnných v čase, optický tok, sledování objektů, Kalmanův filtr. 14. Úvod do problematiky rozpoznání činností z videosekvencí. Cvičení (PC učebna): 1. Detekce hran v obrazech, gradientní metoda, metoda průchodu nulou. 2. Cannyho detektor hran, parametrické modely hrany. 3. Prahování, stanovení optimálního prahu. 4. Houghova transformace. 5. Volba příznaků pro příznakové rozpoznání. 6. Optimalizace souboru deskriptorů, universální deskriptory (HoG). 7. Klasifikace pomocí etalonů a diskriminačních funkcí. 8. Klasifikace pomocí metody k-means, klasifikace SVM. 9. Klasifikace pomocí mělkých neuronových sítí. 10. Klasifikace pomocí hlubokých neuronových sítí. 11. Klasifikace pomocí hlubokých neuronových sítí – pokračování. 12. Optický tok. 13. Sledování objektů ve videosekvencích. 14. Zápočet.

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 25  12
        Zkouška Zkouška 75  30
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2021/2022 (N0688A140015) Průmysl 4.0 AZD P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2021/2022 (N0541A170008) Výpočetní a aplikovaná matematika (S01) Aplikovaná matematika P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (N0541A170008) Výpočetní a aplikovaná matematika (S02) Výpočetní metody a HPC P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (N2647) Informační a komunikační technologie (1103T031) Výpočetní matematika P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2020/2021 (N0688A140015) Průmysl 4.0 AZD P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N2647) Informační a komunikační technologie (1103T031) Výpočetní matematika P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2020/2021 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (N0541A170008) Výpočetní a aplikovaná matematika (S02) Výpočetní metody a HPC P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (N0541A170008) Výpočetní a aplikovaná matematika (S01) Aplikovaná matematika P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (1103T031) Výpočetní matematika P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (1103T031) Výpočetní matematika K angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N0541A170008) Výpočetní a aplikovaná matematika (S01) Aplikovaná matematika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N0541A170008) Výpočetní a aplikovaná matematika (S02) Výpočetní metody a HPC P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (1103T031) Výpočetní matematika P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (1103T031) Výpočetní matematika K angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (1103T031) Výpočetní matematika P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (1103T031) Výpočetní matematika K angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (1103T031) Výpočetní matematika P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (1103T031) Výpočetní matematika K angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (1103T031) Výpočetní matematika P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (1103T031) Výpočetní matematika K angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
V - ECTS - mgr. 2021/2022 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - mgr. 2020/2021 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - mgr. 2019/2020 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - mgr. 2018/2019 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - mgr. 2017/2018 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - mgr. 2016/2017 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - mgr. 2015/2016 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok