Název:

Počítačové vidění

Zkratka:POV
Ak.rok:2014/2015
Semestr:zimní
Studijní plán:
ProgramOborRočníkPovinnost
IT-MGR-2MBI-volitelný
IT-MGR-2MBS-volitelný
IT-MGR-2MGM-povinně volitelný - skupina G
IT-MGR-2MIN-povinně volitelný - skupina I
IT-MGR-2MIS2.volitelný
IT-MGR-2MMI-volitelný
IT-MGR-2MMM-volitelný
IT-MGR-2MPV2.povinně volitelný - skupina G
IT-MGR-2MSK-volitelný
Vyučovací jazyk:čeština
Kredity:5 kreditů
Ukončení:zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvičenílab. cvičenípoč. cvičeníjiná
Rozsah:2600026
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:5190040
Garant:Zemčík Pavel, prof. Dr. Ing., UPGM
Přednášející:Beran Vítězslav, Ing., Ph.D., UPGM
Čadík Martin, doc. Ing., Ph.D., UPGM
Španěl Michal, Ing., Ph.D., UPGM
Zemčík Pavel, prof. Dr. Ing., UPGM
Cvičící:Hradiš Michal, Ing., Ph.D., UPGM
Chrápek David, Ing., UPGM
Juránek Roman, Ing., Ph.D., UPGM
Jurzykowski Michal, Ing., UPGM
Kapinus Michal, Ing., UPGM
Přibyl Bronislav, Ing., UPGM
Sochor Jakub, Ing., UPGM
Šolony Marek, Ing., UPGM
Zajíc Jiří, Ing., UPGM
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav počítačové grafiky a multimédií FIT VUT v Brně
 
Cíle předmětu:
  Seznámit se s principy a metodami počítačového vidění. Naučit se detailně vybraným metodám a způsobům snímání scény. Seznámit se s možnostmi zpracování nasnímaných dat a reprezentací výsledků. Naučit se aplikovat získané znalosti prakticky formou projektů.
Anotace:
  Seznámení se principy a metodami počítačového vidění, metody a způsoby snímání scény, metody předzpracování (statistické zpracování) obrazu, metody filtrace, vyhledávání vzorů ("pattern recognition"), integrální transformace - Fourierova transformace, morfologie obrazu, klasifikátory, automatické třídění, 3D metody počítačového vidění, otevřené problémy počítačového vidění.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu:
  Studenti se seznámí s principy a metodami počítačového vidění. Naučí se detailně vybraným metodám a způsobům snímání scény. Seznámí se i s možnostmi zpracování nasnímaných dat a reprezentací výsledků. Naučí se aplikovat získané znalosti prakticky formou projektů.
Dovednosti, znalosti a kompetence obecné:
  Studenti se zdokonalí v týmové práci, matematice a použití jazyka C.
Osnova přednášek:
 
  1. Úvod, základy, shlukování, statistické metody (Španěl 26.9. slajdy)
  2. Motivace a aplikace, základní principy vidění a klasifikace s učitelem - AdaBoost  (Zemčík 3.10. slajdy)
  3. Segmentace, analýza barev, analýza histogramu (Španěl 10.10. slajdy)
  4. Klasifikace s učitelem - AdaBoost  (Zemčík 17.10. slajdy slajdy a slajdy)
  5. Analýza a extrakce příznaků z textur (Čadík 24.10. slajdy)
  6. Invariantní oblasti obrazu (Beran, 31.10. slajdy)
  7. Detekce objektů I - WaldBoost, Trees (Juránek, 7.11. slajdy1slajdy2)
  8. Hough transform, RHT, RANSAC, zpracování časových sekvencí (Hradiš, 14.11. slajdy1, slajdy2 )
  9. Konvoluční neuronové sítě a automatické tagování obrazů (Michal Hradiš, 28.11. slajdy )
  10. Test, Tracking (21.11. Chrápek, slajdy)
  11. Registrace obrazu (Čadík, 5.12., slajdy)
  12. 3D vidění (Polok, 12.12., slajdy)
  13. Vidění člověka (Seeman 19.12. slajdy)
  14. POZOR!!! Témata přednášek i data jsou orientační a budou v průběhu semestru aktualizována.

Osnova ostatní - projekty, práce:
 
Samostatná projektová práce v předmětu je následující:
1. Domácí úlohy (5 běhů) na začátku semestru s tím, že úlohy jsou striktně individuální a platí pro ně "Pravidla pro vypracování projektů a úloh" (viz níže a viz též informaci k úlohám v IS)

2. Individuálně zadávané projekty (viz všechna pravidla níže a informace k projektům v IS).

Pravidla pro řešení projektů:

Projekty mohou řešit jednotlivci nebo skupiny nejvýše o 4 osobách. V případě vypracování projektu skupinou je třeba při odevzdání projektu přesně popsat role řešitelů v projektu. Projekt se typicky hodnotí stejně pro členy skupiny, ale je vyhrazena i možnost individuální hodnocení uvnitř skupiny odlišit. Je třeba odevzdat zdrojové texty, návod pro překlad a spuštění, zprávu v rozsahu cca 3 stran A4 a provést demonstraci. Programovací jazyk Je C/C++, Matlab, pokud je specifikováno v zadání nebo po dohodě s učitelem případně jiný. Individuální vlastní zadání jsou vítána. V případě, že o individuální zadání máte zájem, přihlaste se na variantu "Vlastní zadání" a pošlete e-mail s návrhem zadání - další postup bude individuální.

Odevzdání projektů:

Odevzdání projektu bude probíhat elektronicky a bude doplněno povinnou demonstrací výsledků v prvním týdnu v lednu. Na odevzdání v jiném termínu hodinu nebude brán zřetel a povede k získání 0b (ve výjimečných případech se lze domluvit individuálně). Pokud pracujete ve skupině, je třeba se dostavit v plném počtu řešitelů.

Demonstrace je povinná a je možná až po elektronickém odevzdání. Prezentaci si připravte na max. 10 minut (na kvalitu demonstrace bude kladen velký důraz).

Do IS se odevzdává jeden *.zip se zdrojovými soubory, návodem pro překlad a spuštění, prezentací a dokumentací (při odevzdání binárních souborů ztráta 1/2 získaných bodů), max. velikost 2MB.

Při odevzdání podobných řešení bude může být počet bodů krácen nebo rozdělen mezi podobná řešení. Vyučující může individuálně určit rozdělení bodů.

Obecná pravidla vypracování projektů a úloh:

Studenti ve své práci musí pracovat samostatně a tvůrčím způsobem. Za porušení této zásady se považuje zejména reverzní inženýrství (disasebmling, dekompilace a podobné postupy), kopírování příkladů řešení, hotových řešení nebo obdobných podkladů, které jsou zveřejněny nebo jsou studentům jinak dostupné (jedná se o kopírování celých řešení nebo jejich tak velkých částí, že jejich okopírování vede k funkčně shodnému nebo velmi obdobnému řešení zadání), společná práce na zadání ve skupinách tak, že její výsledky jsou potom odevzdávány jako řešení jednotlivce (jednotlivců), pokud to není v zadání přímo požadováno nebo povoleno (diskuse ve skupině a/nebo společné řešení dílčích částí je povoleno).

Studenti se musí zdržet jednání, které je v rozporu s dobrými mravy a které by mohlo vést k obcházení skutečného způsobu "řešení" zadání v duchu těchto zadání jimi samotnými nebo jinými studenty.

Pokud student(i) poruší výše uvedená pravidla, může mu hodnocení projektu být sníženo až na 0 bodů.

Literatura referenční:
 
  • Horn, B.K.P.: Robot Vision, McGraw-Hill, 1988, ISBN 0-07-030349-5
  • Hlaváč, V., Šonka, M.: Počítačové vidění, Grada, 1993, ISBN 80-85424-67-3 
  • Russ, J.C.: The IMAGE PROCESSING Handbook, CRC Press, 1995, ISBN 0-8493-2532-3
  • Bass, M.: Handbook of Optics, McGraw-Hill, New York, USA, 1995, ISBN 0-07-047740-X
Literatura studijní:
 
  • Žára, J., kol.: Počítačová grafika-principy a algoritmy, Grada, 1992, ISBN 80-85623-00-5
  • Forsyth, D. A., Ponce, J.: Computer Vision A Modern Approach, Prentice Hall, New Jersey, USA, 2003, ISBN 0-13-085198-1
Průběžná kontrola studia:
  Domácí úlohy, půlsemestrální test, individuální projekt.