Cyfrowe przetwarzanie obrazu 2

stacjonarne

II stopnia

obowiązkowy

W 14/+, L 16/+, W 14/x, L 16/+, Razem: 60

Fotogrametria i teledetekcja - znajomość podstawowych problemów

i zagadnień z fotogrametrii i teledetekcji cyfrowej,

dyscyplina naukowa studiów prowadzonych w WAT

prof. dr hab. inż. Romuald Kaczyński

SEMESTR I:

1. Udział w wykładach 14 h

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów 4 h

3. Udział w laboratorium 16 h

4. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych 4 h

5. Przygotowanie sprawozdania i dokumentacji z laboratorium 4 h

6. Przygotowanie do zaliczenia 4 h

7. Udział w zaliczeniu – 2 h

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 48 / 2 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+7.= 32 / 1,5 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 3.+4.+5.= 24 / 1 ECTS

SEMESTR II:

1. Udział w wykładach 14 h

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów 4 h

3. Udział w laboratorium 16 h

4. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych 4 h

5. Przygotowanie sprawozdania i dokumentacji z laboratorium 4 h

6. Przygotowanie do egzaminu 6 h

7. Udział w egzaminie – 4 h

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 52 / 2 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+7.= 34 / 1,5 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 3.+4.+5.= 24 / 1 ECTS

Program obejmuje wybrane teoretyczne i praktyczne zagadnienia związane z cyfrowym przetwarzaniem obrazów fotogrametrycznych i teledetekcyjnych panchromatycznych i wielospektralnych wykonanych z pułapu lotniczego jak i satelitarnego. Dobór i zakres treści kształcenia ukierunkowany jest na umiejętność wyboru satelitarnych zobrazowań i metod ich przetwarzania oraz posługiwania się specjalistycznym oprogramowaniem do profesjonalnych przetworzeń cyfrowych.

Wykłady /metody dydaktyczne: Wykłady są realizowane metodą audiowizualną oraz konwersatoryjną z wykorzystaniem materiałów poglądowych związanych z ich tematyką.

Tematy kolejnych zajęć:

SEMESTR I

1. Monochromatyczny obraz cyfrowy. Rodzaje rozdzielczości. Dane statystyczne obrazu. Tablica LUT. (2h)

2. Układy barw i zasady ich mieszania. Zaawansowane metody korekcji i wzmocnienia obrazu. Density slicing obrazu cyfrowego. (2h)

3. Konwolucja dwóch funkcji dyskretnych. Rodzaje filtrów stosowanych w CPO. Złożone techniki filtracji obrazów. (2h)

4. Dopasowanie obrazów metodą image-to-image. Georeferencje obrazów i metody resamplingu. Pomiary punktów i obszarów na zrektyfikowanym obrazie. (2h)

5. Zaawansowane metody wyświetlania, przetwarzania i tworzenia kompozycji barwnych i interpretacji technicznej obrazów wielospektralnych. Współczynnik OIF. Metody wyostrzania obrazów o różnych rozdzielczościach. (4h)

6. Operacje spektralne na dwóch obrazach. Algebra Boolean. Dane statystyczne obrazów wielospektralnych (korelacja, wariancja, kowariancja). Metoda PCA. (2h)

SEMESTR II

1. Metodyka opracowania ortofotomapy z HRSD z danymi NMT i osnowy fotogrametrycznej. (4h)

2. Filtracje w przestrzeni częstotliwościowej. Szybka Transformacja Fouriera – FFT. Analiza PSF. (2h)

3. Korekcje obrazów satelitarnych. DIPS. (2h)

4. Przekształcenia morfologiczne, segmentacja. (2h)

5. Charakterystyka obrazów radarowych. Usunięcia szumów i filtracje obrazów radarowych. (4h)

Laboratoria /metody dydaktyczne: Laboratoria są realizowane pod kierunkiem asystenta przy wykorzystaniu specjalistycznego oprogramowania i cyfrowych zobrazowań lotniczych i satelitarnych. Studenci pod kierunkiem asystenta wykonują laboratoria z elementami poznawczymi.

Tematy kolejnych zajęć:

SEMESTR I

1. Zaawansowane techniki analiz danych statystycznych obrazu monochromatycznego. Rozszerzone analizy rozdzielczości obrazów panchromatycznych i wielospektralnych. Tablica LUT. (4h)

2. Układy barw i zasady ich mieszania. Zaawansowane metody korekcji i wzmocnienia obrazu. Density slicing obrazu cyfrowego. (2h)

3. Konwolucja dwóch funkcji dyskretnych. Zastosowanie różnych rodzajów filtrów wykorzystywanych w CPO. Złożone techniki filtracji obrazów. (2h)

4. Dopasowanie obrazów metodą image-to-image. Georeferencje obrazów i zastosowanie różnych metod resamplingu. Pomiary punktów i obszarów na zrektyfikowanym obrazie. (2h)

5. Zaawansowane metody wyświetlania, przetwarzania i tworzenia kompozycji barwnych i interpretacji technicznej obrazów wielospektralnych. Współczynnik OIF. Zastosowanie metod wyostrzania obrazów o różnych rozdzielczościach. (4h)

6. Operacje spektralne na dwóch obrazach. Algebra Boolean. Obliczenie danych statystycznych obrazów wielospektralnych (korelacja, wariancja, kowariancja). Generowanie głównych składowych – PCA i interpretacja wyników. (2h)

SEMESTR II

1. Metodyka opracowania ortofotomapy cyfrowej na podstawie wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych (Ikonos2, VW-1,

VW-2, QuickBird) i osnowy fotogrametrycznej oraz NMT. (4h)

2. Szybka transformacja Fouriera. Analiza PSF. Filtracje i powrót do zobrazowania w przestrzeni spektralnej. (2h)

3. Korekcja radiometryczna obrazów satelitarnych . (4h)

4. Przekształcenia morfologiczne i segmentacja obrazów cyfrowych. (2h)

5. Usunięcie szumów i artefaktów z obrazów radarowych. (4h)

podstawowa:

 Tadeusiewicz R., „Komputerowa analiza obrazu”, 2001

 Butowtt J., Kaczyński R. „Fotogrametria”. WAT, 2010

 Castleman Kenneth R., „Digital image processing”, 1996

uzupełniająca:

 Woźnicki J., „Podstawy przetwarzania obrazu”, 2001

W1 /Ma podstawową wiedzę o trendach rozwojowych nawigacyjnych systemów satelitarnych, technik teledetekcyjnych i fotogrametrycznych oraz systemów informacji geograficznej / K1A_W05

W2 /Ma wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, kartografii matematycznej, rachunku wyrównawczego i innych obszarów właściwych dla kierunku geodezja i kartografia, przydatną do formułowania i rozwiązywania prostych zadań z geodezji i kartografii / K1A_W08

U1 /Potrafi posługiwać się technikami informacyjno – komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej w geodezji i kartografii./ K1A_U07

K1 / Potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role; ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz wykazuje gotowość podporządkowania się za- sadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania./ K1A_K03

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia na ocenę (semestr I) oraz egzaminu (semestr II). Zaliczenia przeprowadzane są w formie pisemnej, a egzamin pisemnej i ustnej. Warunkiem przystąpienia do zaliczenia/egzaminu jest pozytywna ocena z zajęć laboratoryjnych.

WYKŁADY

Efekty:

W1 - I semestr; efekty są sprawdzane podczas zaliczenia pisemnego - kolokwium

W2 - II semestr; efekty są sprawdzane podczas egzaminu w formie pisemnej i ustnej

Zaliczenie i egzamin prowadzone są w postaci pytań teoretycznych i problemowych sprawdzających wiedzę wyuczoną oraz poznane metody analiz obrazu. Pytania obejmują zakres tematyki kolejnych wykładów oraz mają charakter otwarty. Efekty uznaje się za osiągnięte, jeśli student uzyska minimum 60% punktów.

Gradacja ocen:

<60-65 %) – dostateczny

<65–75 %) – dostateczny plus

<75-85%) – dobry

<85-95%) – dobry plus

<95-100%> – bardzo dobry

LABORATORIUM

Efekty:

U1 - sprawdzane są równolegle podczas ćwiczeń laboratoryjnych realizowanych w trakcie I i II semestru modułu

K1 - sprawdzane są równolegle podczas ćwiczeń laboratoryjnych realizowanych w trakcie I i II semestru modułu

Warunkiem zaliczenia jest samodzielne wykonanie wskazanych przez prowadzącego zadań i przygotowanie sprawozdań z wykonanych prac oraz zaliczenie sprawdzianów kontrolnych.

Efekty oceniane łącznie uznaje się za osiągnięte, jeśli student pozytywnie odpowiedział na pytania sprawdzające zadawane podczas zajęć i poprawnie wykonał wszystkie zadania wraz z prawidłowo wykonanymi sprawozdaniami uzasadniającymi dobór metod, analiz danych oraz poprawnie wyciągniętymi wnioskami. Wytyczne do wykonania zadań podaje prowadzący zajęcia.

Kryteria oceniania:

3.0 – formalnie poprawne wykonanie zadań;

3.5 – dodatkowo student potrafi odpowiedzieć na pytania wyjaśniające dotyczące wykonania zadań;

4.0 – jw. oraz student potrafi wyjaśnić, dlaczego wybrał konkretne rozwiązanie;

4.5 – jw. oraz student potrafi podać rozwiązanie alternatywne i krytycznie ocenić uzyskane wyniki;

5.0 – jw. oraz student potrafi opisowo i graficznie poprawnie udokumentować wykonanie zadania.