Počítačové vidění

Předmět není vypsán Nerozvrhuje se

Kód	Zakončení	Kredity	Rozsah	Jazyk výuky
NI-PIV	Z,ZK	5	2P+2C	česky

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra softwarového inženýrství

Anotace:

Předmět Počítačové vidění se zaměřuje na teoretické i praktické zvládnutí moderních metod a algoritmů z oblasti zpracování obrazových dat. Studenti se seznámí se základními principy počítačového vidění, postupně přejdou k pokročilým technikám počítačového vidění využívající hluboké učení. Důraz je kladen na teoretické poznatky i na praktické aplikace a implementaci naučených metod během cvičení.

Mezi probíraná témata patří morfologické operace, filtrace obrazu, barevné reprezentace, detekce a rozpoznávání objektů a segmentace prostřednictvím klasických i nejnovějších přístupů založených na hlubokém učení, hluboké neuronové sítě pro počítačové vidění (včetně CNN, RCNN, YOLO, ViT), detekce pohybu, vizuální výraznost (saliency).

Cílem kurzu je vybavit studenty znalostmi a dovednostmi potřebnými pro porozumění, analýzu a návrh systémů počítačového vidění v kontextu aktuálních výzkumných trendů a praktických aplikací.

Požadavky:

Vstupní znalosti k předmětu budou doplněné garantem předmětu.

Osnova přednášek:

1. Úvod, historie počítačového vidění.

2. Morfologické zpracování, filtrace obrazu, konvoluce.

3. Barva: CIE L*a*b*, chromatický diagram .

4. Detekce a rozpoznávání objektů, popis vlastností barva, tvar, textura, lokální deskriptory.

5. (2) Hluboké neuronové sítě v počítačovém vidění (DNN).

6. Konvoluční neuronové sítě (CNN) a rozpoznávání objektů pomocí CNN.

7. Detekce objektů pomocí DNN (RCNN, YOLO).

8. Segmentace objektů pomocí DNN.

9. Vision transformátory (ViT).

10. Generativní DNN v počítačovém vidění.

11. Detekce pohybu.

12. Vizuální výraznost (Visual Saliency) modelování a aplikace.

Osnova cvičení:

Na cvičeních budou muset studenti vypracovat 5 zadání s použitím knihovny OpenCv:

1. zadání procvičuje témata: morfologické zpracování a filtrace obrazu, reprezentace obrazu v různých barevných prostorách

2. zadání procvičuje témata: detekce a rozpoznávání objektů jak tradičními metodami, tak s hlubokými neuronovými sítěmi.

3. zadání procvičuje téma: segmentace objektů tradičními metodami i s hlubokými neuronovými sítěmi.

4. zadání procvičuje téma detekce pohybu.

5. Student vypracuje mini-projekt s individuálním zadáním.

Cíle studia:

Studijní materiály:

Doporučená literatura:

1. Mohamed Elgendy: Deep Learning for Vision Systems, 1st Edition. Manning, 2020. ISBN 1617296198.

2. Ian Godfellow and Yoshuma Benigo and Aaron Courville: Deep Learning, www.deeplearningbook.org. MIT Press Ltd., 2016. ISBN 9780262035613 / 9780262035613.

3. Elena ŠIKUDOVÁ, Zuzana ČERNEKOVÁ, Vanda BENEŠOVÁ, Zuzana HALADOVÁ, Júlia KUČEROVÁ: Počítačové videnie, detekcia a rozpoznávanie objektov. Wikina Praha, 2013. ISBN 978-80-87925-07-2.

Poznámka:

Nový předmět vznikl na základě potřeby prohlubování výuky digitálního zpracování obrazu a rozšíření počítačového vidění a grafiky. Prezenční přednášky a semináře s podporou e-learningového portálu s podklady, streamovanými a nahrávanými přednáškami a doplňkovými videi. Důraz je kladen na porozumění teoretické látky a aktivní práce studentů na seminářích.

Další informace:

https://courses.fit.cvut.cz/ANI-PIV

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

Mgr. specializace Počítačová bezpečnost, 2020 (volitelný předmět)
Mgr. specializace Návrh a programování vestavných systémů, 2020 (volitelný předmět)
Mgr. specializace Počítačové systémy a sítě, 2020 (volitelný předmět)
Mgr. specializace Manažerská informatika, 2020 (volitelný předmět)
Mgr. specializace Softwarové inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
Mgr. specializace Systémové programování, verze od 2020 (volitelný předmět)
Mgr. specializace Webové inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
Mgr. specializace Znalostní inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
Mgr. specializace Teoretická informatika, 2020 (volitelný předmět)
Mgr. program, pro fázi studia bez specializace, ver. pro roky 2020 a vyšší (volitelný předmět)
Study plan for Ukrainian refugees (volitelný předmět)
Mgr. specializace Systémové programování, verze od 2023 (volitelný předmět)
Mgr. specializace Teoretická informatika, 2023 (volitelný předmět)