Strojové vidění (FSI-VSV-A)

Seznámit studenty se základními principy interakce záření s hmotou, s přístrojovou technikou užívanou v aplikacích strojového vidění, a s nejběžněji používanými metodami zpracování obrazu ve strojovém vidění.

Po absolvování kurzu studenti budou schopni:

• vybrat vhodné přístrojové vybavení pro různé aplikace strojového vidění,
• navrhnout vhodnou instalaci přístrojového vybavení,
• vytvořit algoritmy pro zpracování dat pro základní aplikační úlohy.

Znalosti a dovednosti jsou ověřovány zápočtem a zkouškou. Požadavky pro zápočet: zpracování zadané praktické úlohy. Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je povinná. Cvičení, která nemůže student absolvovat v řádné termínu je možno nahradit v termínu náhradním. Zkouška je ústní a pokrývá celé probrané učivo.

1. Úvod, interakce záření s hmotou, vznik obrazu, komponenty systémů strojového vidění, typické aplikace strojového vidění.


2. Geometrie osvětlení a její vliv na výsledný obraz, zdroje záření pro strojové vidění, osvětlení ve viditelném, infračerveném a ultrafialovém spektru.


3. Objektivy s perspektivní projekcí – ohnisková vzdálenost, clonová závěrka a základní pojmy související s perspektivní projekcí, mezikroužky, hloubka ostrosti, vady objektivů a jejich kompenzace, rozlišení objektivů, telecentrické objektivy.


4. Fotodioda, CMOS snímače, elektronické závěrky, kvantová účinnost snímačů, vznik digitálního obrazu, elektronické obvody kamer a jejich vliv na vznik šumu.


5. Optické filtry a jejich použití ve strojové vidění, snímání vícepásmových obrazů, přístrojová technika pro strojové vidění (řádkové a maticové digitální kamery, zdroje světla, optické filtry, objektivy).


6. Návrh přístrojové částí systému strojového viděni (zpracování zadání, sběr a vyhodnocení dat, dokumentace).


7. Histogram obrazu, transformace jasové stupnice, geometrické transformace, interpolace.


8. Úvod do filtrace v prostorové oblasti, obnova obrazu postiženého šumem, detekce hran.


9. Segmentace obrazu.


10. Morfologické transformace a jejich využití ve zpracování obrazu.


11. Vyhodnocování upraveného obrazu (detekce tvarů, detekce shluků, měření vzdáleností a úhlů).


12. Klasifikace obrazu.


13. Detekce objektů v obraze

• Úvod do problematiky předmětu, bezpečnost práce v laboratoři.


• Instalace a ovládání osvětlovačů, instalace a nastavení objektivů, práce s optickými filtry.


• Připojení průmyslových kamer a jejich konfigurace.


• Software pro návrh a implementaci zpracovatelského řetězce pro zpracování obrazových dat.


• Návrh a implementace sytému počítačového vidění pro zadanou úlohu.