F7PMBZAO,  F7PMIMA-S Zpracování a analýza obrazu

  • F7PMBZAO (Zpracování a analýza obrazu ) je určen pro magisterský program Biomedicínské inženýrství (povinný předmět, rozsah 2+2, 5 kreditů, 1. semestr, ).

  • F7PMIMA-S (Image analysis, v angličtině) pro program Biomedicínská a klinická informatika, obor Softwarové technologie, 3. semestr (rozsah 2+2, 6 kreditů, ).

Oba předměty mají společnou přednášku.

Způsob zakončení zápočet, zkouška
Semestr zimní
Rozsah 2+2
Kredity 5
Forma studia prezenční
Garant Prof. Ing. Václav Hlaváč, CSc., FEL, Ing. Zoltán Szabó, PhD.
Katedra Katedra biomedicínské techniky (zodpovídá za předmět)

Anotace

Cílem předmětu je seznámit studenty s metodami zpracování a analýzy obrazu. Předmět studenty naučí, jak se zpracovávají a analyzují obrazy počítačem. Vysvětlíme metody digitálního zpracování obrazu, kdy nemáme sémantickou znalost o obsahu obrazu. Dále budeme studovat postupy analýzy obrazu, kdy podle sémantiky umíme segmentovat objekty od pozadí, popsat je příznaky a rozpoznat je.  Navážeme na studentovy znalosti z matematické analýzy, lineární algebry a teorie signálů.

Přednášky

Přednášky jsou ve čtvrtek od 10:00 do 11:50 prezenčně v KL:B-420. Když COVID přikáže, bude se přednášet vzdáleně prostřednictvím Microsoft Teams v kanálu.

Předmět F7PMBZAO (X zapsaných studentů k 2022-09-19) má jen prvních 12 přednášek, protože poslední dva týdny předmětu jsou vyhraženy pro praxi studentů mimo budovy FBMI. Předpokládám, že látku týdnu 13 a 14 si studenti sami dostudují pro zkoušku.
Předmět F7PMIIMA-S (6 zapsaných studentů k 2022-09-19.) má všech 14 přednášek.

prof. Ing. Václav Hlaváč, CSc., vaclav.hlavac@cvut.cz, Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky ČVUT, Praha 6, Dejvice, Jugosláváských partyzánů 1580/3, místnost JP:B-610

Doc. Ing. Zoltán Szabó, Ph.D, szabo@fbmi.cvut.cz,  katedra biomedicínské informatiky FBMI ČVUT (v případě, kdyby V. Hlaváč nemohl výjimečně přednášet)

Osnova přednášek

Týden semestru

Datum

Přednáší

Obsah přednášky
1 22.09.2022 V. Hlaváč DZO vs. počítačové vidění. Role interpretace. Objekty v obraze. Digitální obraz. Vzdálenostní transformace. Kontrast.
2 39.09.2022 V. Hlaváč Transformace jasu, geometrické transformace, interpolace obrazu. Pořízení obrazu z optického i radiometrického hlediska.
3 6.10.2022 V. Hlaváč Zpracování v prostorové oblasti. Konvoluce, korelace. Filtrace šumu.
4 13.10.2022 V. Hlaváč Fourierova transformace v 1D a 2D. Frekvenční filtrace obrazů. 
5 20.10.2022   Bez přednášky. Studenti ZAO těsně po promoci. Říkají, že nebudou vnímat.
6 27.10.2022 V. Hlaváč Detekce hran. Prostor měřítek. Detekce významných bodů.
7 3.11.2022 V. Hlaváč Metoda hlavních směrů. Vlnková transformace.
8 10.11.2022 V. Hlaváč Segmentace objektů v obrazech, prahování, K-průměrů, posun těžiště.
17.11.2022 Státní svátek, bez přednášky
9 24.11.2022 V. Hlaváč Binární i šedotónová matematická morfologie.
10 1.12.2022 V. Hlaváč Komprese obrazů. Barevné obrazy.
11 8.12.2022 V. Hlaváč Pevná i pružná registrace obrazů a objektů v obrazech.
12 15.12.2022 V. Hlaváč Grafy, grafové algoritmy (přehled).  Jen pro studenty F7PMIIMA-S.
13 12.01.2023 V. Hlaváč Segmentace objektů formulovaná jako optimalizační úlohy na grafech. Jen pro studenty F7PMIIMA-S.  Konzultace pro studenty F7PMBZAO možná..

Přednášky 15. 12. 2022 a 12. 1. 2023 proběhnou v Praze 6, Jugoslávských partyzánů 1580/3, místnost JP:B-601.

 

K samostudiu, kdo tyto prerekvizity z matematiky nezná:

Stránka cvičení

Zkouška a její hodnocení

  • Zkoušeni mohou být jen ti studenti, kteří mají nárok na zápočet ze cvičení.
  • Zkouška má dvě části, písemnou a ústní. Písemka ověřuje rámcovou orientaci studenta v předmětu. V písemné části student odpovídá na typicky šest otázek, které budou vybrány ze seznamu otázek. (otázky může přednášející mírně měnit do konce prosince 2019). Otázky pro konkrétní zkoušku jsou vybírány náhodně. Student má na napsání písemky 30 minut. Celkem lze z písemky získat maximálně 30 bodů.  
  • Ústní část zkoušky následuje po opravě písemek. Ústní část zkoušky probíhá nad vědeckým článkem mladším než pět let z renomovaného časopisu (seznam následuje) a vztahujícím se k předmětu. Student si sám článek v angličtině vybere, vytiskne, přečte a svoje poznámky při čtení zapisuje do vytištěné verze. Svůj výtisk s poznámkami si student přinese ke zkoušce. Ústní část zkoušky je navržena tak, aby si student sám zvolil oblast, v níž může probíhat hlubší diskuse mezi zkoušejícím a studentem vztahující se k předmětu. U zkoušky student nebude vysvětlovat, o čem článek pojednává.
    Seznam časopisů, z nichž studenti mají vybrat článek: IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, IEEE Transaction on Medical Imaging, International Journal on Computer Vision, Medical Image Analysis. Prosím, nenoste články, jejichž jádrem je použití konvolučních neuronových sítí. Stát platí univerzitám elektronický přístup, časopisy hledejte přes https://dialog.cvut.cz/
  • Výsledná známka se určí součtem bodů ze cvičení (max. 40 bodů), písemné části (max. 30 bodů) a ústní části (max. 30 bodů).
  • Celkový počet dosažitelných bodů je tedy 100. A 100-90 bodů, B 89-80 bodů, C 79-70 bodů, D 69-60 bodů, E 59-50 bodů, F < 50 bodů.

Doporučená literatura

  • Hlaváč V., Sedláček M.: Zpracování signálů a obrazů, skriptum FEL ČVUT, Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
  • Šonka M., Hlaváč V., Boyle R.: Image, processing, analysis and machine vision, Cengage Learning;, Canada, 4th edition, 2015, 912 pages, ISBN-13: 978-1133593607.
  • Svoboda T., Kybic J., Hlaváč V.: Image Processing, Analysis and Machine Vision – A MATLAB Companion. Thomson, Toronto, Canada, 1 edition, 2007.
  • Szeliski R.: Computer Vision: Algorithms and Application, Springer, Berlin, 2010. 812 p. The book draft is freely available for download.
  • Karu Z.Z.: Signals and Systems Made Ridiculously Easy, ZiZi Press, Cambridge, MA, USA, 2001, (možno stáhnout naskenovanou). Velmi útlou knihu doporučuji těm, kdo neprošli kursem zpracování signálů, ale i těm, kdo si chtějí upevnit základ nepříliš formálním čtením.
  • Doxiadēs, A. K., Papadimitriou, C. H., Papadatos, A., & Di, D. A. Logicomix. An Epic Search for Truth. New York: Bloomsbury, 2009. , You can download a free copy from https://archive.org/details/Logicomix-Comic-EarlyLifeOfBertrandRussell/mode/2up
  • Doxiadēs, A. K., Papadimitriou, C. H., Papadatos, A., & Di, D. A. Logikomiks, Hledání absolutní pravdy, český překlad Dokořán 2012, ISBN: 978-80-7363-401-8 / 336 stran, přeložil Jaroslav Peregrin

Studijní materiály

Na osobní stránce přednášejicího jsou odkazy na všechny prezentace přednášejícího včetně použitých při přednáškách.

Stránku udržuje Václav Hlaváč, vaclav.hlavac@cvut.cz

Poslední změna 2023-01-23 09:33