Techniki zobrazowania informacji

stacjonarne

I stopnia

W 22/+; L 12/+; Sem. 10/z

Matematyka w zakresie programu studiów inżynierskich.

Wymagania wstępne: znajomość podstawowych pojęć z zakresu analizy matematycznej i ra-chunku prawdopodobieństwa.

Fizyka w zakresie programu studiów inżynierskich.

Wymagania wstępne: znajomość podstawowych pojęć teorii pola elektromagnetycznego, teorii ciała stałego, optyki i fotometrii.

Technologia informacyjna w zakresie programu studiów inżynierskich.

Wymagania wstępne: znajomość podstawowych pojęć i umiejętności dotyczących eksploatacji aplikacji w systemie operacyjnym Windows XP.

elektronika i telekomunikacja / systemy radioelektroniczne

dr inż. Tadeusz PIETKIEWICZ

Podstawowe pojęcia z optyki świetlnej i fizjologii wrażeń wzrokowych.

Zobrazowanie barwne.

Cyfrowe sygnały wizyjne.

Metody akwizycji obrazów statycznych i ruchomych.

Urządzenia zobrazowania informacji.

Podstawowe operacje przetwarzania obrazów.

Wprowadzenie do zaawansowanych operacji przetwarzania obrazów.

Komputerowe metody generacji i zapisu obrazów statycznych i ruchomych.

Programowe techniki przetwarzania obrazów.

Wykład / werbalno-wizualna prezentacja treści programowych

1. Podstawowe pojęcia z optyki świetlnej i fizjologii wrażeń wzrokowych.

Definicje podstawowych pojęć związanych z optoelektroniką obrazową. Budowa i działanie narządu wzroku, widzenie fotopowe i skotopowe. Właściwości adaptacyjne i progowe, rozdzielczość, zasady percepcji barw i obrazów ruchomych.

2. Zobrazowanie barwne.

Podstawy kolorymetrii trójchromatycznej. Układy kolorometryczne, ich właściwości i zastosowania. Metody kodowania barw.

3. Cyfrowe sygnały wizyjne.

Kwantowanie próbek sygnałów wizyjnych. Próbkowanie ciągłych sygnałów wizyjnych. Formaty obrazów SDTV i HDTV. Próbkowanie chrominancji. Interfejsy sprzętowe cyfrowych sygnałów wizyjnych bez kompresji.

4. Metody akwizycji obrazów statycznych i ruchomych.

Matryce CMOS i CCD. Kamkordery. Sygnały wideo. Cyfrowe aparaty fotograficzne.

5. Urządzenia zobrazowania informacji.

Technologia paneli LCD i paneli plazmowych. Technologie LED i OLED. Zobrazowanie wielkoformatowe.

6. Podstawowe operacje przetwarzania obrazów.

Operacje punktowe. Histogramy. Poprawa kontrastu obrazów. Binaryzacja obrazów. Operacje algebraiczne na obrazach. Liniowa i nieliniowa filtracja obrazów.

7. Wprowadzenie do zaawansowanych operacji przetwarzania obrazów.

Morfologia matematyczna. Krawędziowanie. Segmentacja.

8. Komputerowe metody generacji i zapisu obrazów statycznych i ruchomych.

Standardy zapisu obrazów statycznych i ruchomych. Metody kompresji bezstratnej. Metody kompresji stratnej.

9. Programowe techniki przetwarzania obrazów.

Technologia DirectShow. Konstrukcja toru przetwarzania informacji wideo z wykorzystaniem grafu filtrów.

10. Zaliczenie przedmiotu

Laboratorium / wykonywanie w laboratorium ćwiczeń z wykorzystaniem oprogramowania narzędziowego związanych z przetwarzaniem informacji wizyjnej

1. Podstawowe operacje przetwarzania obrazów.

Operacje punktowe. Histogramy. Poprawa kontrastu obrazów. Binaryzacja obrazów. Operacje algebraiczne na obrazach. Liniowa i nieliniowa filtracja obrazów.

2. Wprowadzenie do zaawansowanych operacji przetwarzania obrazów.

Morfologia matematyczna. Krawędziowanie. Segmentacja.

3. Komputerowe metody generacji i zapisu obrazów statycznych i ruchomych.

Standardy zapisu obrazów statycznych i ruchomych. Metody kompresji bezstratnej. Metody kompresji stratnej.

4. Programowe techniki przetwarzania obrazów.

Technologia DirectShow. Konstrukcja toru przetwarzania informacji wideo z wykorzystaniem grafu filtrów.

Seminarium / samodzielne opracowanie materiału teoretycznego i prezentacja na zajęciach

1. Metody akwizycji obrazów statycznych i ruchomych.

Matryce CMOS i CCD. Kamkordery. Sygnały wideo. Cyfrowe aparaty fotograficzne.

2. Urządzenia zobrazowania informacji.

Technologia paneli LCD i paneli plazmowych. Technologie LED i OLED. Zobrazowanie wielkoformatowe.

3. Podstawowe operacje przetwarzania obrazów.

Operacje punktowe. Histogramy. Poprawa kontrastu obrazów. Binaryzacja obrazów. Operacje algebraiczne na obrazach. Liniowa i nieliniowa filtracja obrazów.

4. Wprowadzenie do zaawansowanych operacji przetwarzania obrazów.

Morfologia matematyczna. Krawędziowanie. Segmentacja.

5. Komputerowe metody generacji i zapisu obrazów statycznych i ruchomych.

Standardy zapisu obrazów statycznych i ruchomych. Metody kompresji bezstratnej. Metody kompresji stratnej.

podstawowa:

 Wieczorkowska A.: Multimedia. Podstawy teoretyczne i zastosowania praktyczne. Wydawnictwo PJWSTK. Warszawa, 2008.

1. Domański M.: Obraz cyfrowy. WKŁ, Warszawa, 2010.

2. Malina W., Smiatacz M.: Cyfrowe przetwarzanie obrazów. Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT. Warszawa, 2008.

3. Hsien-Che Lee: Introduction to color imaging science. Cambridge University Press, 2005.

uzupełniająca:

1. Przelaskowski A.: Kompresja danych. Wydawnictwo btc. Warszawa, 2005.

2. Korzyńska A., Przytulska M.: Przetwarzanie obrazów. Wydawnictwo PJWSTK. Warszawa, 2005.

3. Choraś R. S.: Komputerowa wizja. Metody interpretacji i identyfikacji obiektów. Akademicka Ofi-cyna Wydawnicza EXIT. Warszawa, 2005.

W1 / Ma wiedzę w zakresie niektórych działów matematyki, obejmującą elementy analizy matematycznej, probabilistykę oraz elementy matematyki dyskretnej niezbędne do opisu i analizy a także podstawowych zjawisk fizycznych w nich występujących oraz opisu i analizy algorytmów przetwarzania sygnałów i danych. / K_W01

W2 / Ma uporządkowaną i podbudowaną wiedzę w zakresie fotoniki, w tym wiedzę niezbędną do zrozumienia fizycznych podstaw działania sensorów i urządzeń optoelektronicznych. / K_W03

W3 / Zna podstawowe metody przetwarzania informacji i danych w systemach przetwarzania informacji wizualnej. / K_W16

U1 / Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągać wnioski oraz formułować i wyczerpująco uzasadniać opinie. / K_U01

U2 / Potrafi pracować indywidualnie i w zespole; umie oszacować czas potrzebny na realizację zleconego zadania. / K_U02

U3 / Potrafi dokonać analizy wizyjnych sygnałów zdeterminowanych i losowych oraz prostych systemów przetwarzania tych sygnałów. / K_U08

K1 / Ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko. / K_K02

K2 / Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole. / K_K04

Przedmiot zaliczany jest na podstawie zaliczenia.

Zaliczenie jest przeprowadzane w formie pisemnej.

Warunkiem dopuszczenia do zaliczenia jest uzyskanie oceny pozytywnej z ćwiczeń laboratoryjnych.

Na ocenę każdego ćwiczenia rzutuje ocena wiedzy z zakresu tematu ćwiczenia oraz ocena efek-tywności i samodzielności realizacji zadania laboratoryjnego.

Warunek konieczny do uzyskania zaliczenia przedmiotu stanowi uzyskanie ponad połowy mak-symalnej liczby punktów z kolokwium zaliczeniowego.

Efekty W1 – W3 sprawdzane są podczas kolokwium.

Efekty U1 – U3, K1, K2 sprawdzane są podczas wykonywania ćwiczeń laboratoryjnych.

Efekt U1 sprawdzany jest podczas przygotowania i prezentacji seminariów.