Zpracování signálů a obrazů

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra měření

Anotace:

Student se naučí základům teorie signálů, která umožňuje v počítači zpracovávat data z reálného světa. Předmět má dvě části, zpracování jednorozměrných signálů a zpracování dvojrozměrných signálů, obrazů. Část jednorozměrných signálů se bude věnovat pojmu signál, jeho digitalizaci (vzorkování, rekonstrukci). Zpracování signálu bude vysvětleno jak ve frekvenční oblasti (diskrétní Fourierova transformace, číslicové filtry), tak i v časové oblasti (konvoluce). Ve druhé části předmětu je kladen důraz na obrazy jako prakticky důležitý případ 2D signálů. Jedná se zejména o pořízení obrazu, lineární i nelineární metody předzpracování a komprese obrazu. Látka je v laboratorních cvičeních procvičována na aplikačních příkladech, a tak student získá i praktické dovednosti.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Signál. Vzorkovací věta a rekonstrukce signálu

2. Zpracování signálu v časové a frekvenční oblasti. Konvoluce

3. Fourierova transformace diskrétních signálů

4. Rychlá Fourierova transformace a spektrální analýza

5. Číslicové filtry - rozdělení, vlastnosti

6. Návrh číslicových filtrů, zmínka o nelineárních filtrech

7. Stochastické signály, popis a užití

8. Digitální obraz a jeho vlastnosti

9. Pořízení obrazu, geometrický i radiometrický pohled

10. Geometrické, jasové a lineární integrální transformace

11. Filtrace šumu

12. Detekce hran

13. Matematická morfologie

14. Komprese obrazu

Osnova cvičení:

1. MATLAB, seznámení s nástroji pro cvičení.

2. Vzorkovací věta a aliasing,.

3. Diskrétní Fourierova transformace.

4. Konvoluce a frekvenční analýza signálů.

5. Číslicové filtry s konečnou impulsní odezvou.

6. Číslicové filtry s nekonečnou impulsní odezvou.

7. Korelační analýza, zašuměný signál.

8. Frekvenční analýza obrazu

9. Filtrace obrazu ve frekvenčním spektru

10. Jasové úpravy obrazu, geometrické transformace

11. Filtrace v prostorové oblasti

12. Detekce hran.

13. Práce s digitální fotografií.

14. Test dovedností na podobném problému (implementace)

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Hlaváč, V., Sedláček, M.: Zpracování signálů a obrazů. Vydavatelství ČVUT, Praha 2007

2. Sedláček M., Šmíd R: MATLAB v měření (2.vyd.). Vydavatelství ČVUT, Praha

2007

2. V. d. Enden, A., Verhoeckx, A.M.: Discrete signal processing. Prentice Hall, 1989

3. Bendat, J.S., Piersol, A.G.: Engineering Applications of Correlation and Spectral Analysis. J. Wiley, 1980, 1993

4. Gonzales, R.C., Woods, R.E.: Digital Image Processing. Addison - Wesley, 1992

5. Šonka, M., Hlaváč, V., Boyle, R.D.: Image processing, analysis and

machine vision. 3. vydání, Thomson Learning, Toronto, Canada, 2007

6. Svoboda, T., Kybic, J., Hlaváč, V.: Image processing, analysis and

machine vision. The MATLAB Companion, Thomson Learning, Toronto, Canada,

2007

Poznámka:

http://measure.feld.cvut.cz/vyuka/predmety/Y383ZS

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Inteligentní systémy (povinně volitelný předmět)