Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Systemy wizji 3D
Koordynator przedmiotu:
Rajmund Kożuszek
Status przedmiotu:
Fakultatywny dowolnego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Informatyka
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne - zaawansowane
Kod przedmiotu:
SWIZ
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2021/2022
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów kształcenia (opis): 1. liczba godzin kontaktowych – 47 godz., w tym obecność na wykładach 20 godz., spotkania projektowe 25 godz., konsultacje 2 godz., 2. praca własna studenta – 55 godz., w tym przygotowanie do zadania projektowego 10 godz., realizacja projektu 45 godz. Łączny nakład pracy studenta wynosi 102 godz., co odpowiada 4 pkt. ECTS.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,84 pkt. ECTS, co odpowiada 47 godz. kontaktowym
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2,74 pkt. ECTS, co odpowiada 15 godz. spotkań projektowych plus 55 godz. przygotowania i realizacji projektu
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt15h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Osoby uczęszczające na przedmiot powinny przede wszystkim mieć widzę związaną z podstawowymi metodami przetwarzania obrazów. Wymagana będzie również umiejętność programowania w językach wysokiego poziomu (takich jak python).
Limit liczby studentów:
30
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zapoznanie słuchaczy ze współczesnymi metodami i algorytmami pozyskiwania i przetwarzania obrazu 3D. Przedmiot zawiera, przedstawienie podstawowych pojęć, właściwości i uwarunkowań funkcjonalnych współczesnych systemów wizji 3D. Jednym z głównych celów przedmiotu jest zapoznanie z technologią i techniką systemów wizji trójwymiarowej (3D). Omówienie podstawowych metod pozyskiwania, przetwarzania i wyświetlania sekwencji obrazów 3D. Przedmiot zawiera również wstęp do nowoczesnych metod kompresji obrazów 3D.
Treści kształcenia:
Treść wykładu 1. Wprowadzenie w problematykę przedmiotu. Definicje podstawowych pojęć oraz matematyczny opis systemów wizji 3D. Rozwój technologii wizji 3D. (2h) 2. Zasady działania systemu percepcji wzrokowej człowieka i jego właściwości ( percepcja obrazów 3D). Źródła błędów cyfrowej reprezentacji obrazu. Metody i miary oceny jakości obrazów cyfrowych. (2h) 3. Sposoby reprezentacji cyfrowych danych obrazowych w systemach wizji 3D. Klasyfikacja metod i technik pozyskiwania obrazów. (2h) 4. Pasywne metody pozyskiwania obrazów 3D - stereowizja, multi-view. Klasyfikacje różnych typów układów, modele i fizyczne podstawy ich działania. Parametry funkcjonalne, konstrukcyjne i użytkowe.(8h) 5. Aktywne i hybrydowe metody pozyskiwania obrazów 3D. Klasyfikacje różnych typów układów, modele i fizyczne podstawy ich działania. Parametry funkcjonalne, konstrukcyjne i użytkowe. (8h) 6. Wyświetlanie obrazu 3D - zasady działania i budowa na przykładzie nowoczesnych konstrukcji układów wyświetlaczy stereoskopowych, auto-stereoskopowych, integralnych, objętościowych. Właściwości technologiczne i użytkowe. Techniki obrazowania - parametry i technika układów obrazowania. Warunki poprawnej i ergonomicznej obserwacji. (2h) 7. Wprowadzenie w zagadnienie cyfrowego przetwarzanie obrazu 3D. Podział technik i metod przetwarzania obrazów 3D. Metody konwersji obrazów 2D do postaci 3D. Edycja i poprawa jakości obrazów 3D. Elementy łączenia grafiki komputerowej z obrazem 3D. (8h) 8. Metody analizy obrazów 3D. Klasyfikacja, detekcja anomalii. Zastosowanie metod ML i DL w przetwarzaniu i analizie danych 3D. 9. Obraz 3D - modele i standardy zapisu i kompresji danych cyfrowych (MPEG4 MVC, MVD, kompresja hologramów). (2h) 10. Podstawy holografii cyfrowej - omówienie stosowanych technik akwizycji, syntezy i obrazowania . Algorytmy generacji cyfrowych hologramów (CGH). (4h) Projekt: Celem projektu jest opracowanie kompletnego systemu bazującego na trójwymiarowych danych obrazowych realizującego konkretne zadanie. System powinien zawierać moduły: • pozyskiwania trójwymiarowych danych obrazowych • przetwarzania obrazów 3D • analizy/klasyfikacji • wizualizacji lub kompresji obrazów 3D W ramach realizacji zadania projektowego przewidziane są cztery spotkania ewaluacyjne mające na celu wspólną ocenę osiągniętych kamieni milowych projektu. 1. Analiza przedstawionego problemu i zaproponowanie rozwiązań, 2. Przygotowanie danych obrazowych i/lub budowa układu wizyjnego, 3. Implementację systemu realizującego główne wymagania techniczne projektu, 4. Przeprowadzenie eksperymentu umożliwiającego testowanie opracowanego rozwiązania.
Metody oceny:
Wykład prowadzony w tradycyjnej formie. Realizacja projektu będzie podzielona na cztery etapy. Na zakończenie każdego z etapów przewidziana jest wspólna dyskusja rezultatów (2h): 1. Analiza przedstawionego problemu i zaproponowanie rozwiązań, 2. Przygotowanie danych obrazowych i/lub budowa układu wizyjnego, 3. Implementację systemu realizującego główne wymagania techniczne projektu, 4. Przeprowadzenie eksperymentu umożliwiającego testowanie opracowanego rozwiązania.
Egzamin:
nie
Literatura:
1. B.Cyganek, Komputerowe przetwarzanie obrazów trójwymiarowych, EXIT 2002 2. R.Szeliski, Computer Vision: Algorithms and Applications, Springer 2010 3. L.Onural, Three-Dimensional Television: Capture, Transmission, Display (Signals and Communication Technology), 2007 4. B.Javidi i F.Okano, Three-Dimensional Television, Video, and Display Technologies, 2002 5. Ch. Poon, Digital Holography and Three-Dimensional Display: Principles and Applications, 2010
Witryna www przedmiotu:
https://usosweb.usos.pw.edu.pl/kontroler.php?_action=katalog2/przedmioty/pokazPrzedmiot&prz_kod=103B-ELMFN-MSP-SWIZ
Uwagi:
(-)

Efekty uczenia się