460-4107/01 – Analýza obrazu II (ANO II)

Garantující katedraKatedra informatikyKredity4
Garant předmětuIng. Radovan Fusek, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Radovan Fusek, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
FUS032 Ing. Radovan Fusek, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 18+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je seznámit posluchače s moderními metodami analýzy obrazu, které mohou být využity zejména pro detekci a rozpoznání objektů. Nedílnou součástí je také aplikace těchto technik do reálného prostředí (například detekce lidských tváří, lokalizace chodců nebo detekce automobilů v obrazech).

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

Jsou probírána následující témata: Moderní metody detekce a rozpoznání objektů v obrazech. Typicky se jedná o postupy založené na obrazových příznacích v kombinaci s metodami strojového učení. Probírány budou také principy hlubokého učení a konvolučních neuronových sítí a jejich aplikace v problémech obrazové detekce automobilů, chodců, lidských tváří.

Povinná literatura:

1. Chollet, F.: Deep Learning with Python. Manning, ISBN-13: 978-1617294433, 2017 2. Gonzalez, R. C., Woods, R. E.: Digital image processing, New York, NY: Pearson, ISBN-13: 978-0133356724, 2018 3. Zhang, A., Lipton, Z.C., Li, M., Smola, A.J.: Dive into Deep Learning, https://d2l.ai, 2020

Doporučená literatura:

1. E. Sojka, J. Gaura, and M. Krumnikl, Matematické základy digitálního zpracování obrazu. Ostrava, Plzeň: VŠB-TU Ostrava (Fakulta elektrotechniky a informatiky), Západočeská univerzita v Plzni, 2. vydání ed., 2011. 2. Burger, W., Burge, M., J.: Principles of Digital Image Processing: Fundamental Techniques, Springer, ISBN-10: 1848001908, ISBN-13: 978-1848001909, 2011 3. Brahmbhatt, S.: Practical OpenCV (Technology in Action), Apress, ISBN-10: 1430260793, ISBN-13: 978-1430260790, 2013 4. Gary Bradski, Adrian Kaehler: Learning OpenCV 3: Computer Vision in C++ with the OpenCV Library, O'Reilly Media, 2017

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Podmínky udělení zápočtu: Vypracování úloh, které jsou součástí programu cvičení. Zkouška - písemný test.

E-learning

Další požadavky na studenta

Další požadavky na studenta nejsou kladeny.

Prerekvizity

Kód předmětuZkratkaNázevPovinnost
460-4080 ANO I Analýza obrazu I Doporučená

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 1. Základní pojmy z oblasti detekce objektů v obrazech, metoda posuvného okna. 2. Metody detekce tváří v obrazech, příznaky typu Haar. 3. Lokální binární vzory a jejich využití pro detekci objektů. 4. Metody detekce chodců v obrazech, histogramy orientovaných gradientů. 5. Obrazové deskriptory, detektory zájmových bodů v obrazech (metoda SIFT). 6. Konvoluční neuronové sítě (základní principy, popis vrstev). 7. Moderní varianty konvolučních neuronových sítí (například VGGNet, GoogLeNet, ResNet). 8. Využití konvolučních sítí pro lokalizaci objektů (například R-CNN, Faster R-CNN, YOLO). 9. Využití optických systému v oblasti samořiditelných vozidel. 10. Metoda Mix Gaussiánů pro detekci pozadí. 11. Zpracování obrazů v IR spektru a multispektrálních obrazů. 12. Analýza hloubkových obrazů, využití 3D senzorů (RealSense, Kinect). 13. Zpracování LIDARových obrazů. 14. Rezerva Cvičení (PC učebna): 1. Vytvoření základní kostry detektoru pro zvolený zájmový objekt. 2. Implementace metody posuvného okna. 3. Příprava dat pro trénovací a testovací fázi detektoru. 4. Detekce založená na příznacích typu Haar. 5. Detekce pomocí lokálních binárních vzorů. 6. Detekce pomocí obrazových deskriptorů (metoda SIFT). 7. Základní použití konvolučních neuronových sítí. 8. Experimentování s parametry konvolučních sítí. 9. Využití různých typů konvolučních sítí v rozpoznání (například VGGNet, GoogLeNet, ResNet). 10. Experimentování s vytvořenými detektory, porovnání detektorů. 11. Detekce objektů v IR obrazech. Úprava obrazu a jeho následné zpracování. 12. Segmentace a detekce objektů v hloubkových obrazech, využití 3D senzorů (RealSense, Kinect). 13. Rezerva. 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 45  20
        Zkouška Zkouška 55  6
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2021/2022 (N0688A140014) Průmysl 4.0 P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2021/2022 (N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika (S01) Aplikovaná matematika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika (S02) Výpočetní metody a HPC K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika (S02) Výpočetní metody a HPC P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika (S01) Aplikovaná matematika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2021/2022 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2020/2021 (N0688A140014) Průmysl 4.0 P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2020/2021 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2020/2021 (N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika (S01) Aplikovaná matematika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika (S02) Výpočetní metody a HPC P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika (S01) Aplikovaná matematika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika (S02) Výpočetní metody a HPC K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika (S01) Aplikovaná matematika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika (S02) Výpočetní metody a HPC P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika (S01) Aplikovaná matematika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika (S02) Výpočetní metody a HPC K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N0688A140014) Průmysl 4.0 P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku