2371100 Strojové vnímání a analýza obrazu
See 2nd part of the page for explanation in English.
Způsob zakončení | zápočet, zkouška |
Semestr | zimní |
Rozsah | 2+2 |
Kredity | 5 |
Forma studia | prezenční |
Garant | Prof. Ing. Václav Hlaváč, CSc.. |
Anotace
Cílem předmětu je seznámit studenty s metodami zpracování, analýzy obrazu a vnímáním pro roboty. 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 v pondělí od 12:30 do 14:00 v JP:B-633.
Časového plánu akademického roku FS ČVUT
Osnova 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
Týden semestru |
Přednáška |
Datum |
Přednáší |
Obsah přednášky |
1 | 1 | 23.09.2024 | V. Hlaváč | DZO vs. počítačové vidění. Role interpretace. Objekty v obraze. Digitální obraz. Vzdálenostní transformace. |
2 | 2 | 30.09.2024 | J. Škovierová | Jasové a geometrické transformace obrazu. Předzpracování obrazu. |
3 | 3 | 7.10.2024 | V. Hlaváč | Hrany, hranové body, ostření, prostor měřítek. Detekce významných bodů. Pořízení obrazu z optického i radiometrického hlediska. Nepoužitelnost inverzní úlohy k fyzice pořízení obrazu. |
4 | 4 | 14.10.2024 | V. Hlaváč | Segmentace objektů v obrazech (část 1, část 2, část 3). |
5 | 5 | 21.10.2024 | V. Hlaváč | Statistické rozpoznávání. Role učení. Lineární klasifikátor a metody jeho učení. Perceptron. SVN. Jádrové funkce. |
6 | 6 | 28.10.2024 | Nikdo | Státní svátek |
7 | 7 | 4.11.2024 | V. Hlaváč | Učení bez učitele. Experimentální hodnocení klasifikátorů. |
7 | 8 | 11.11.2024 | V. Hlaváč | Popis oblastí v obrazech. Použití statistického rozpoznávání pro obrazy. Metoda hlavních směrů. |
9 | 9 | 18.11.2024 | V. Hlaváč | Geometrie jedné perspektivní kamery. Projekční matice a její rozklad. Kalibrace jedné kamery. |
10 | 10 | 25.11.2024 | V. Hlaváč | Geometrie dvou kamer, epipolární omezení, fundamentální a esenciální matice. Geometrie více kamer. |
11 | 11 | 2.12.2024 | V. Hlaváč | Hloubkové senzory (lidar, radar, sonar, kamery se strukturovaným světlem). Fúze dat z různých hloubkových senzorů |
12 | 12 | 9.12.2024 | V. Hlaváč | Autonomní roboty a reprezentace světa. Plánování v (průmyslové) robotice |
13 | 13 | 16.12.2024 | V. Hlaváč | Využití taktilní a vizuální zpětné vazby v manipulačních úlohách. Silově poddajné roboty. Spolupráce lidí a robotů v průmyslu. |
Okamžitý stav všech průsvitek Václava Hlaváče pro přednášky je česky, in English.
Stránka cvičení
Cvičící udržují pro cvičení samostatné webovou stránky https://moodle-vyuka.cvut.cz/course/view.php?id=8543 . Důležitý je odkaz na github, kde jsou všechny zdroje i zadání úkolů (také ještě budou aktualizovány) https://github.com/CVUT-FS-12110/Machine-Perception-and-Image-Analysis . The link to github is useful too as there are all sources and assiggnments https://github.com/CVUT-FS-12110/Machine-Perception-and-Image-Analysis
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 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 mohl ovlivnit 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, International Journal on Computer Vision
- Prosím, nenoste články, jejichž jádrem je použití konvolučních neuronových sítí. Těžko se zkoušejí. 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
- M. Sonka, V. Hlavac, a R. Boyle, Image processing, analysis,
and machine vision, Fourth edition. Stamford, CT,
USA: Cengage Learning, 2015. - R. Szeliski, Computer vision: algorithms and applications. London ; New York: Springer, 2011.
- Fahimi, F.: Autonomous Robots: Modeling, Path Planning, and Control, Springer 2009
- 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