Obrazová analýza v materiálových vědách (FSI-WON)

Akademický rok 2023/2024
Garant: doc. Ing. Pavel Štarha, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚM všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem kurzu je seznámit studenty se současnými metodami zpracování obrazů pro technické účely pomocí počítače.
Výstupy studia a kompetence:
Základní znalosti současných metod analýzy obrazů a jejich použití v obrazovém analyzátoru.
Prerekvizity:

Kurz Matematika I, Matematika II
Obsah předmětu (anotace):
Předmět má seznámit studenty se základy zpracování obrazů pro technické účely. Úvodní část se zabývá barevnými prostory a metodami reprezentace obrazů v počítači. Navazují úpravy jasu a kontrastu, lineární a nelineární filtry a jejich použití. Dále metody segmentace obrazu, rozpoznávání objektů a jejich analýza.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie analýzy obrazu. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení:
Zápočet na základě semestrální práce, písemná a ústní zkouška
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Povinná účast na cvičeních. Zameškaná výuka je nahrazována zpracováním dodatečných úloh
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 3 hod. nepovinná                  
    Cvičení  7 × 2 hod. povinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  6 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška

1. Vektorová a rastrová grafická data, reprezentace obrazu, základní grafické formáty.
2. Barevné prostory, saturace barev, úprava jasu a kontrastu.
3. Základní operace s obrazy
4. Histogram a jeho základní použití
5. Ekvalizace histogramu
6. Fourierova transformace a principy jejího použití
7. Konvoluce, lineární filtry typu dolní a horní propust
8. Základní nelineární filtry a jejich použití
9. Adaptivní filtry
10. Aditivní šum - analýza a filtrace
11. Impulzní šum - analýza a filtrace
12. Segmentace obrazu, základní metody rozpoznávání objektů a jejich hranic
13. Momentová metoda analýzy objektů
    Cvičení

1. Saturace barev, uprava jasu a kontrastu
2. Sečítání, odčítání a lineární kombinace obrazů
3. Základní operace s histogramem obrazu
4. Ekvalizace histogramu
5. Použití adaptivních filtrů
6. Prahování, rozpoznávání objektů a jejich hranic
7. Plošný obsah objektu, jeho těžiště a další momentové charakteristiky

Účast na cvičeních je povinná.
    Cvičení s počítačovou podporou

1. Seznámení s výukovým software
2. Práce s různými grafickými formáty
3. Práce s filtry typu dolní a horní propust
4. Práce s nelineárními filtry
5. Práce s aditivním šumem
6. Práce s impulsním šumem

Účast na cvičeních je povinná.
Literatura - základní:
1. Druckmüller, M., Heriban, P.: Digital Image Processing System for Windows, ver. 5.0., SOFO Brno, 1996
2. Hlaváč, V., Šonka, M.: Počítačové vidění, Grada, 1993
3. Martišek, D.: Počítačová geometrie a grafika, Brno 2017.
Literatura - doporučená:
1. Pratt, W. K. Digital Image Processing (Third Edition) PIKS Inside [online]. 3rd ed. New York: Wiley-Interscience, 2001 [cit. 2014-08-07]. ISBN 04-712-2132-5.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B-ZSI-P prezenční studium MTI Materiálové inženýrství -- zá,zk 5 Povinný 1 1 Z