Przetwarzanie i obróbka obrazów cyfrowych

obowiązkowe

Podstawowe pojęcia cyfrowej obróbki sygnałów i obrazów.

Metody przetwarzania obrazów.

Bezkontekstowe metody przetwarzania obrazów.

Kontekstowe metody przetwarzania obrazów.

Transformacje, filtracja obrazów i analiza scen.

Narzędzia specjalistyczne.

1. Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab: Reprezentacja i akwizycja obrazów wielowymiarowych w Matlab-ie

2. Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab: Dyskretna struktura obrazów cyfrowych w Matlab-ie. Podstawy dyskretyzacji obrazu, rozdzielczość przestrzenna i barwna. Modele barw używane w praktyce

3. Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab: Przekształcenia bezkontekstowe obrazu. Przekształcenia punktowe obrazu – arytmetyczne, liniowe, nieliniowe; normalizacja obrazu, przetwarzanie histogramów

4. Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab: Przekształcenia bezkontekstowe obrazu. Przekształcenia punktowe obrazu – geometryczne i regionalne

5. Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab: Przekształcenia bezkontekstowe obrazu. Przekształcenia punktowe obrazu – binaryzacja i wyznaczanie parametrów

6. Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab: Przekształcenia bezkontekstowe dwóch obrazów – operacje arytmetyczne i logiczne

7. Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab: Przekształcenia kontekstowe obrazu. Przekształcenia morfologiczne obrazu – szablon strukturalny, podstawowe operacji morfologii matematycznej, operacja LUT; klasyczne przekształcenia morfologiczne – erozja i dylatacja, otwarcie i zamknięcie, pogrubienie i ścienianie obiektów; szkieletyzacja obiektów

8. Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab: Przekształcenia kontekstowe obrazu. Przekształcenia morfologiczne obrazu zaawansowane – operacje „trafi-nie-trafi”, wyznaczanie centroidów, zalewanie otworów w obiekcie, nadawanie etykiety obiektom, gradient i laplasjan morfologiczne, wygładzanie, detekcja szczytów, detekcja masek „defektów” na obrazie

9. Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab: Przekształcenia kontekstowe obrazu. Cyfrowa filtracja obrazu – konwolucja dyskretna. Filtry liniowe, filtry nieliniowe, filtry specjalizowane, rozplot obrazu

10. Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab: Przekształcenia kontekstowe obrazu. Transformacja Fouriera i odwrotna transformacja obrazów cyfrowych. Transformacja kosinusowa. Filtracja obrazu w dziedzinie częstotliwości i inne zastosowania szybkiego przetwarzania Fouriera i innych przetwarzań

11. Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab: Regionalne przekształcenia obrazu – podstawowe operacje na fragmentach obrazu, operacje blokowe na fragmentach obrazu

12. Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab: Opis struktury i funkcji pakietu Image Processing Toolbox. Podstawy pracy z pakietem.

13. Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab: Opis struktury i funkcji pakietu Image Acquisition Toolbox. Podstawy pracy z pakietem.

14. Podstawy teorii i praktyki zastosowań metod cyfrowej obróbki sygnałów: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Opis struktury i funkcji pakietu Signal Processing Toolbox. Podstawy pracy z pakietem.

15. Podstawy teorii i praktyki zastosowań metod cyfrowej obróbki sygnałów: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Opis struktury i funkcji pakietu Signal Acquisition Toolbox. Podstawy pracy z pakietem.

16. Podstawy teorii i praktyki zastosowań metod cyfrowej obróbki sygnałów: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Sygnały i ich parametry – klasyfikacja, sygnały deterministyczne, zespolone, losowe, rozkłady widmowe, funkcje korelacyjne, estymacja i filtracja sygnałów.

17. Podstawy teorii i praktyki zastosowań metod cyfrowej obróbki sygnałów: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Podstawy matematyczne analizy sygnałów deterministycznych

18. Podstawy teorii i praktyki zastosowań metod cyfrowej obróbki sygnałów: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Podstawy teorii przekształcenia Fouriera i jego zastosowania w analizie sygnałów

19. Podstawy teorii i praktyki zastosowań metod cyfrowej obróbki sygnałów: Układy analogowe LTI. Transmitancja układu analogowego. Przekształcenie układu analogowego. Wykresy Bodego. Analiza matematyczna i projektowanie układów analogowych elektrycznych.

20. Podstawy teorii i praktyki zastosowań metod cyfrowej obróbki sygnałów: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Dyskretyzacji sygnałów analogowych. Układy dyskretne LTI. Transformacje Z. Projektowanie układów dyskretnych metodą „zer i biegunów”

21. Podstawy teorii i praktyki zastosowań metod cyfrowej obróbki sygnałów: Projektowanie rekursywnych filtrów cyfrowych – podstawowe metody

22. Podstawy teorii i praktyki zastosowań metod cyfrowej obróbki sygnałów: Projektowanie nierekursywnych filtrów cyfrowych – podstawowe metody

23. Podstawy teorii i praktyki zastosowań metod cyfrowej obróbki sygnałów: Algorytmy filtracji cyfrowej – podstawowe metody i struktury

24. Podstawy teorii i praktyki zastosowań metod cyfrowej obróbki sygnałów: Filtry adaptacyjne – podstawowe metody i struktury

25. Podstawy teorii i praktyki zastosowań metod cyfrowej obróbki sygnałów: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Analiza częstotliwościowa sygnałów dyskretnych . Algorytmy wyznaczania dyskretnej transformacji Fouriera

26. Podstawy teorii i praktyki zastosowań metod cyfrowej obróbki sygnałów: Zaawansowane metody analizy częstotliwościowej sygnałów dyskretnych – podstawowe pojęcia, modele i metody

27. Podstawy teorii i praktyki zastosowań metod cyfrowej obróbki sygnałów: Metody czasowo-częstotliwościowej analizy sygnałów - podstawowe pojęcia, metody transformacji, reprezentacje

1.Jerzy Brzózka, Lech Dorobczyński: Programowanie w Matlab. Wyd. MIKOM, Warszawa, 1998, ISBN 83 -7158 -120 -3

2.Jerzy Brzózka, Lech Dorobczyński: MATLAB. Środowisko obliczeń naukowo-technicznych. Warszawa, Mikom, 2005. ISBN 83-7279-482-0

3.Marek Czajka: Matlab. Ćwiczenia. Wyd. Helion, Gliwice, 2005. ISBN 83-7361-711-6

4.Wiesława Regel: Wykresy i obiekty graficzne w programie MATLAB, Wyd. MIKOM Warszawa, 2003, ISBN 83-7279-365-4

5.Wiesława Regel: Statystyka matematyczna w programie MATLAB, Wyd. MIKOM Warszawa, 2003, ISBN 83-7279-354-9

6. Marcin Stachurski: Metody numeryczne w programie MATLAB, Wyd. MIKOM Warszawa, 2003, ISBN 83-7279-376-X

7.Aleksandra Zimmer, Andrzej Englot: Identyfikacja obiektów i sygnałów. Teoria i praktyka dla użytkowników MATLABA. Kraków, 2005. ISBN 83-7242-367-8

8.Zygmunt Wróbel, Robert Koprowski: Praktyka przetwarzania obrazów w programie Matlab. Wyd. EXIT, Warszawa, 2004. ISBN 83-87674-76-1

9.Tomasz P. Zieliński: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań. Wyd. WKŁ, Warszawa, 2007. ISBN 978-83-206-1640-8

10. Strona internetowa The MathWorks Inc. http://www.mathworks.com

Zapoznanie się z metodami i narzędziami obróbki i przetwarzania cyfrowego obrazów w środowisku modelowania systemów informatycznych graficznych, wideo i obrazujących.

Opanowanie wiedzy podstawowej o metodach środowiska programistycznego MATLAB, technikach przetwarzania i obróbki cyfrowej wielowymiarowych obrazów, podstawowych metodach analizy i podstawowych metodach projektowania urządzeń obróbki cyfrowej sygnałów.

Wypracowanie podstawowych umiejętności posługiwania się narzędziami programistycznymi i zestawami specjalistycznymi w środowisku MATLAB;

Posiadanie kompetencji dalszego studiowania technik i metod cyfrowej obróbki sygnałów i obrazów w ramach cyklu informatycznego i poligraficznego.

Projekt zaliczeniowy obejmuje część opisową - referat w MS Word-2003 (2007)- odpowiedzi na dwa pytania z części I (p.1 – p.27), na jedne – z części II (p.28 – p.43) w/w listy i część prezentacyjną – slajdy w programie MS PowerPoint-2003(2007). Objętość projektu – referat rozszerzony – 12-15 str., strona tytułowa wg wymóg standardowych, spis literatury, przypisy i podpisy pod rysunkami (nad tabelami) wg norm w formacie doc (dla Word 2003 (2007)).

Prezentacja oparta na materiałach referatu w PowerPoint- 2003 (2007) – 20 – 25 slajdów.

Nie przewidywane podczas prowadzenia kursu