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

Garantující katedra	Katedra informatiky	Kredity	4
Garant předmětu	Ing. Radovan Fusek, Ph.D.	Garant verze předmětu	Ing. Radovan Fusek, Ph.D.
Úroveň studia	pregraduální nebo graduální	Povinnost	povinně volitelný
Ročník	2	Semestr	zimní
		Jazyk výuky	čeština
Rok zavedení	2015/2016	Rok zrušení
Určeno pro fakulty	FEI	Určeno pro typy studia	navazující magisterské

Výuku zajišťuje
Os. čís.	Jméno	Cvičící	Přednášející
FUS032	Ing. Radovan Fusek, Ph.D.

Rozsah výuky pro formy studia
Forma studia	Zp.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)
Výuka odborníka z praxe (přednáška nebo cvičení)

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

Další studijní materiály

Studijní opory v systému E-výuka

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

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

E-learning

Materiály jsou dostupné na webu pedagoga: https://mrl.cs.vsb.cz//people/fusek/ano2_course.html

Další požadavky na studenta

Další požadavky na studenta nejsou kladeny.

Prerekvizity

Kód předmětu	Zkratka	Název	Povinnost
460-4080	ANO I	Analýza obrazu I	Doporučená

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: * Základní pojmy z oblasti detekce objektů v obrazech, metoda posuvného okna. * Metody detekce tváří v obrazech. Příznaky typu Haar. Lokální binární vzory, histogramy orientovaných gradientů a jejich využití pro analýzu objektů. Metody detekce chodců v obrazech. * Konvoluční neuronové sítě (základní principy, popis vrstev). Moderní varianty konvolučních neuronových sítí (například VGGNet, GoogLeNet, ResNet). * Lokalizační metody založené na konvolučních sítí (například R-CNN, Faster R-CNN, YOLO, SSD). * Popis generativních sítí (DCGAN), sítě typu encoder-decoder, sítě typu transformer. * Obrazové deskriptory, detektory zájmových bodů v obrazech (metoda SIFT). * Optické systémy v oblasti samořiditelných vozidel, zpracování obrazů v IR spektru, zpracování lidarových obrazů, analýza hloubkových obrazů, využití hloubkových senzorů (RealSense, Kinect). Cvičení (PC učebna): * Vytvoření základní kostry detektoru pro zvolený zájmový objekt, implementace metody posuvného okna, příprava dat pro trénovací a testovací fázi detektoru. * Detekce založená na příznacích typu Haar, detekce pomocí lokálních binárních vzorů, analýza objektů pomocí gradientů (metoda HOG), využití obrazových deskriptorů (metoda SIFT). * Základní použití konvolučních neuronových sítí, experimentování s parametry konvolučních sítí. * Využití různých typů konvolučních sítí v rozpoznání (například VGGNet, GoogLeNet, ResNet), experimentování s vytvořenými detektory, porovnání detektorů. * Praktické využití lokalizačních metod založených na konvolučních sítí (například R-CNN, Faster R-CNN, YOLO). * Praktické využití generativních sítí (DCGAN), sítě typu encoder-decoder, sítě typu transformer. * Analýza objektů v IR a v hloubkových obrazech (RealSense, Kinect).

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2015/2016 zimní semestr, platnost do: 2021/2022 zimní semestr)

Název úlohy	Typ úlohy	Max. počet bodů (akt. za podúlohy)	Min. počet bodů	Max. počet pokusů
Zápočet a zkouška	Zápočet a zkouška	100 (100)	51
Zápočet	Zápočet	45	20
Zkouška	Zkouška	55	6	3

Platnost od	Platnost do	Rozsah povinné účasti
20.6.2022 11:00:29	20.6.2022 17:06:00	xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

Rozsah povinné účasti: Vypracování úloh, které jsou součástí programu cvičení.

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rok	Program	Obor/spec.	Zaměření	Forma	Jazyk výuky	Konz. stř.	Ročník	Typ povinnosti
2025/2026	(N0688A140014) Průmysl 4.0			P	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný typu B	stu. plán
2025/2026	(N0613A140034) Informatika		DZO	P	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný typu A	stu. plán
2025/2026	(N0613A140034) Informatika		DZO	K	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný typu A	stu. plán
2025/2026	(N0716A060001) Automobilové elektronické systémy		SPA	P	čeština	Ostrava	2	povinný	stu. plán
2025/2026	(N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika	(S01) Aplikovaná matematika		P	čeština	Ostrava	2	volitelný odborný	stu. plán
2025/2026	(N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika	(S01) Aplikovaná matematika		K	čeština	Ostrava	2	volitelný odborný	stu. plán
2025/2026	(N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika	(S02) Výpočetní metody a HPC		P	čeština	Ostrava	2	volitelný odborný	stu. plán
2025/2026	(N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika	(S02) Výpočetní metody a HPC		K	čeština	Ostrava	2	volitelný odborný	stu. plán
2024/2025	(N0613A140034) Informatika		DZO	P	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný typu A	stu. plán
2024/2025	(N0613A140034) Informatika		DZO	K	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný typu A	stu. plán
2024/2025	(N0688A140014) Průmysl 4.0			P	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný typu B	stu. plán
2024/2025	(N0716A060001) Automobilové elektronické systémy		SPA	P	čeština	Ostrava	2	povinný	stu. plán
2024/2025	(N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika	(S01) Aplikovaná matematika		K	čeština	Ostrava	2	volitelný odborný	stu. plán
2024/2025	(N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika	(S01) Aplikovaná matematika		P	čeština	Ostrava	2	volitelný odborný	stu. plán
2024/2025	(N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika	(S02) Výpočetní metody a HPC		P	čeština	Ostrava	2	volitelný odborný	stu. plán
2024/2025	(N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika	(S02) Výpočetní metody a HPC		K	čeština	Ostrava	2	volitelný odborný	stu. plán
2023/2024	(N0688A140014) Průmysl 4.0			P	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný typu B	stu. plán
2023/2024	(N0613A140034) Informatika		DZO	K	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný typu A	stu. plán
2023/2024	(N0613A140034) Informatika		DZO	P	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný typu A	stu. plán
2023/2024	(N0716A060001) Automobilové elektronické systémy		SPA	P	čeština	Ostrava	2	povinný	stu. plán
2023/2024	(N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika	(S01) Aplikovaná matematika		P	čeština	Ostrava	2	volitelný odborný	stu. plán
2023/2024	(N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika	(S01) Aplikovaná matematika		K	čeština	Ostrava	2	volitelný odborný	stu. plán
2023/2024	(N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika	(S02) Výpočetní metody a HPC		P	čeština	Ostrava	2	volitelný odborný	stu. plán
2023/2024	(N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika	(S02) Výpočetní metody a HPC		K	čeština	Ostrava	2	volitelný odborný	stu. plán
2023/2024	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		P	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný	stu. plán
2023/2024	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		K	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný	stu. plán
2022/2023	(N0613A140034) Informatika		DZO	K	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný typu A	stu. plán
2022/2023	(N0613A140034) Informatika		DZO	P	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný typu A	stu. plán
2022/2023	(N0688A140014) Průmysl 4.0			P	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný typu B	stu. plán
2022/2023	(N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika	(S01) Aplikovaná matematika		K	čeština	Ostrava	2	volitelný odborný	stu. plán
2022/2023	(N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika	(S01) Aplikovaná matematika		P	čeština	Ostrava	2	volitelný odborný	stu. plán
2022/2023	(N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika	(S02) Výpočetní metody a HPC		K	čeština	Ostrava	2	volitelný odborný	stu. plán
2022/2023	(N0541A170007) Výpočetní a aplikovaná matematika	(S02) Výpočetní metody a HPC		P	čeština	Ostrava	2	volitelný odborný	stu. plán
2022/2023	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		P	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný	stu. plán
2022/2023	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		K	čeština	Ostrava	2	povinně volitelný	stu. plán
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 bloku	Akademický rok	Forma studia	Jazyk výuky	Ročník	Z	L	Typ bloku	Vlastník bloku

Hodnocení Výuky