Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Podstawy techniki obrazowej
Koordynator przedmiotu:
Grzegorz GALIŃSKI
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Telekomunikacja
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne - podstawowe
Kod przedmiotu:
PTO
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2018/2019
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
100
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
zaliczenie przedmiotów: CYPS
Limit liczby studentów:
48
Cel przedmiotu:
Przedmiot ma zapoznać słuchaczy z tematyką przetwarzania, kompresji i analizy obrazów. Przedstawiane są podstawowe zagadnienia związane z percepcją obrazów przez człowieka, reprezentacją obrazów w postaci cyfrowej, techniki przetwarzania obrazu: filtracja, bezstratna i stratna kompresja, indeksowanie, analiza. Praktyczne zastosowanie omawianych technik zademonstrowane jest na przykładzie najpopularniejszych formatów i standardów związanych z danymi wizualnymi - GIF, JPEG, MPEG.
Treści kształcenia:
Treść wykładu: 1. Wprowadzenie; charakterystyka i sposoby opisu świateł; system widzenia człowieka - HVS; reprezentacja obrazów cyfrowych; przestrzenie kolorów - RGB, CMY, HSV, YCbCr; schematy próbkowania chrominancji; miary jakości rekonstrukcji obrazów (8h). 2. Filtracja obrazów, filtry liniowe, filtr Gaussa (wygładzenie), filtry krawędziowe, filtracja nieliniowa, filtr medianowy, filtry morfologiczne (erozja, dylacja - otwarcie i domknięcie) (4h). 3. Techniki bezstratnej kompresji obrazów; ogólny schemat kodera i dekodera; podstawowe zagadnienia teorii informacji; entropijne kodowanie danych: kodowanie Huffmana, kodowanie arytmetyczne, kodowanie słownikowe; formaty bezstratnej kompresji obrazów: GIF, PNG (6h) 4. Techniki stratnej kompresji obrazów; kwantyzacja; dyskretna transformacja kosinusowa DCT; dyskretna transformacja Falkowa DWT; standardy stratnej kompresji obrazów: JPEG, JPEG 2000 (4h) 5. Techniki kompresji sekwencji obrazów; estymacja i kompensacja ruchu; rodzina standardów MPEG: MPEG-1/2/4/AVC (4h) 6. Indeksowanie danych wizualnych; wprowadzenie do standardu MPEG-7: zakres standardu, zastosowania, kategorie i deskryptory cech wizualnych (2h) 7. Analiza obrazu w celu detekcji, rozpoznawania obiektów i modelowania 3D (2h) Zakres laboratorium: Zajęcia laboratoryjne mają na celu praktyczne zapoznanie słuchaczy z metodami przetwarzania i kompresji obrazów przedstawianymi na wykładzie. Studenci poznają wpływ parametrów na działanie badanych metod i uzyskiwane wyniki oraz samodzielnie implementują wybrane algorytmy. 1. Filtracja obrazów 2. Statystyczne właściwości obrazów 3. Kompresja obrazów statycznych 4. Kompresja sekwencji obrazów 5. Wyszukiwanie obrazów
Metody oceny:
Przedmiot jest oceniany na podstawie sumy punktów uzyskanych z: - sprawdzianów przeprowadzanych na zajęciach laboratoryjnych, - sprawozdań z realizacji zadań, - egzaminu. Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest zaliczenie każdego ćwiczenia w ramach laboratorium oraz uzyskanie łącznie co najmniej 51 punktów (na 100 możliwych), w tym co najmniej 30% punktów z laboratorium i 30% punktów z egzamin
Egzamin:
tak
Literatura:
1. Marek Domański, Obraz cyfrowy, WKŁ, Warszawa 2010 2. W. Skarbek, Metody reprezentacji obrazów cyfrowych, AOW PLJ, Warszawa 1993 3. W. Skarbek (red), Multimedia. Algorytmy i standardy kompresji, AOW PLJ, Warszawa 1997 4. W. Skarbek, Kodowanie binarne, podręcznik elektroniczny, Politechnika Warszawska, 2004 5. A. Przelaskowski, Kompresja danych. Podstawy, metody bezstratne,kodery obrazów, Wydawnictwo BTC, Warszawa 2005. 6. W. Malina, M. Smiatacz, Cyfrowe przetwarzanie obrazów, AOW EXIT, Warszawa 2005 7. K. Sayood, Kompresja danych - wprowadzenie, Wydawnictwo RM,Warszawa 2000 8. Y.Q. Shi, H. Sun, Image and Video Compression for MultimediaEngineering. Fundamentals, Algorithms, and Standards, Second Edition, CRC Press, 2008 9. B. Jahne, Practical Handbook on Image Processing for Scientificand Technical Applications, CRC Press, 2004 (second edition) 10. B. S. Manjunath, P. Salembier, T. Sikora (eds), Introduction to MPEG7, Wiley, 2002
Witryna www przedmiotu:
https://studia.elka.pw.edu.pl/priv/PTO.A/
Uwagi:
brak

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W1
ma podstawową wiedzę na temat parametrów świateł mających wpływ na ich percepcję przez człowieka, właściwości układu widzenia człowieka, układów kolorymetrycznych, przestrzeni barw oraz formatów reprezentacji obrazów cyfrowych
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W07, K_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG
Charakterystyka W2
ma podstawową wiedzę z zakresu filtracji i przetwarzania obrazów cyfrowych
Weryfikacja: sprawdzian 1, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W10, K_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG, I.P7S_WK, III.P7S_WK.o
Charakterystyka W3
ma wiedzę na temat podstawowych zagadnień teorii informacji oraz statystycznych właściwości obrazów, a także podstawową wiedzę z zakresu kompresji obrazów i sekwencji obrazów oraz istniejących standardów kompresji
Weryfikacja: sprawdziany 2, 3 i 4, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W07, K_W08, K_W13
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG, III.P7S_WG.o
Charakterystyka W4
ma podstawową wiedzę na temat indeksowania i wyszukiwania danych wizualnych, typów cech wizualnych oraz ich zastosowania
Weryfikacja: sprawdzian 5, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W07, K_W08, K_W13
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG, III.P7S_WG.o

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U1
potrafi określić parametry oraz zaimplementować i zbadać właściwości podstawowych algorytmów filtracji i przetwarzania obrazów cyfrowych
Weryfikacja: sprawdzian 1, laboratorium (zad. 1)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U06, K_U08, K_U10
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_UW, III.P7S_UW.1.o, III.P7S_UW.3.o, III.P7S_UW.2.o
Charakterystyka U2
potrafi wyznaczyć i scharakteryzować podstawowe parametry statystyczne obrazów cyfrowych
Weryfikacja: sprawdzian 2, laboratorium (zad. 2)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U06, K_U08, K_U10
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_UW, III.P7S_UW.1.o, III.P7S_UW.3.o, III.P7S_UW.2.o
Charakterystyka U3
potrafi scharakteryzować oraz zbadać właściwości standardów i metod związanych z przetwarzaniem treści wizualnych (w szczególności z kodowaniem i wyszukiwaniem), dokonać oceny ich działania, a także dobrać wartości parametrów i określić ich wpływ na uzyskiwane wyniki
Weryfikacja: sprawdziany 3, 4 i 5, laboratorium (zad. 3, 4 i 5)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U06, K_U08, K_U10
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_UW, III.P7S_UW.1.o, III.P7S_UW.3.o, III.P7S_UW.2.o