Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Szkoła Doktorska - Szkoła Doktorska
specjalność: BLOK INŻYNIERYJNO-CHEMICZNY

Sylabus przedmiotu Widzenie Komputerowe:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Szkoła Doktorska
Forma studiów studia stacjonarne Poziom
Stopnień naukowy absolwenta doktor
Obszary studiów charakterystyki PRK
Profil
Moduł
Przedmiot Widzenie Komputerowe
Specjalność BLOK INFORMATYCZNO-ELEKTRYCZNO-MECHANICZNY
Jednostka prowadząca Katedra Systemów Multimedialnych
Nauczyciel odpowiedzialny Paweł Forczmański <Pawel.Forczmanski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 0,5 ECTS (formy) 0,5
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 9 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW6 8 0,51,00zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1podstawy algebry liniowej
W-2podstawy rachunku prawdopodobieństwa
W-3podstawy algorytmizacji i metod numerycznych
W-4praktyczna znajomość wybranego języka programowania: C/C++, Python, Matlab

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1znajomośc podstawowych algorytmów przetwarzania wstepnego danych obrazowych pochodzących z róznych modalności, tj. pasma widzialnego, termografii, bliskiej podczerwieni (interpolacja, kwantyzacja, filtracja)
C-2znajomość wybranych metod ekstracji cech niskopoziomowych z danych obrazowych (tj. histogram jasności, cechy statystyczne, cechy teksturalne, cechy kolorystyczne) oraz porównanie z cechami ekstrahowanymi metodami głębokiego uczenia
C-3znajomość wybranych algorytmów klasyfikacji obiektów wyekstrahowanych ze sceny, jak i całych obrazów (np. knn, mlp, dt, boosting) oraz porównaie z metodami głebokiego uczenia

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
wykłady
T-W-1Proces pozyskiwanie i wstępnego przetwarzanie danych obrazowych w systemach komputerowych2
T-W-2Ekstrakcja cech niskopoziomowych z danych obrazowych2
T-W-3Wybrane metody uczenia i testowania algorytmów widzenia komputerowego2
T-W-4Przegląd typowych zadań widzenia komputerowego: wykrywanie, segmentacja i śledzenie obiektów, stereowizja, przepływ optyczny i modelowanie tła2
8

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
wykłady
A-W-1udział w zajęciach8
A-W-2samodzielne studiowane zagadnień prezentowanych na zajęciach4
A-W-3przygotowanie do zaliczenia2
A-W-4udział w konsultacjach2
16

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład informacyjny
M-2pokaz
M-3wykład problemowy

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: zaliczenie końcowe w formie testu

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ISD_4-_IEM07.2_W01
Student posiada wiedzę na temat celów, załoeń i zastosowań wybranych metod widzenia komputerowego. W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie definiować elementy obróbki obrazu od momentu jego pozyskania, poprzez jego przetwarzanie do końcowej analizy, dobierać odpowiednie algorytmy do okreslonych typów danych i zdadań oraz tłumaczyć i wskazać ich cechy charakterystyczne.
ISD_4-_W01, ISD_4-_W02C-1, C-3, C-2T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4M-3, M-2, M-1S-1

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ISD_4-_IEM07.2_K01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student uzyska kompetencje do krytycznej analizy uzyskanych wyników z obszaru widzenia komputerowego oraz ukształtuje aktywną postawaę poznawczą i chęć rozwoju naukowego
ISD_4-_K01, ISD_4-_K02C-1, C-2, C-3T-W-2, T-W-3, T-W-1, T-W-4M-1, M-2, M-3S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ISD_4-_IEM07.2_W01
Student posiada wiedzę na temat celów, załoeń i zastosowań wybranych metod widzenia komputerowego. W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie definiować elementy obróbki obrazu od momentu jego pozyskania, poprzez jego przetwarzanie do końcowej analizy, dobierać odpowiednie algorytmy do okreslonych typów danych i zdadań oraz tłumaczyć i wskazać ich cechy charakterystyczne.
2,0
3,0student potrafi ocenić zasadność i możliwości stosowania odpowiednich algorytmów przetwarzania wstepnego danych obrazowych (interpolacja, kwantyzacja, filtracja), wybranych metod ekstracji cech niskopoziomowych (histogram jasności, cechy statystyczne, cechy teksturalne) i wybranego algorytmu klasyfikacji (np. knn, mlp, dt lub boosting) w typowych zadaniach z zakresu widzenia komputerowego
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ISD_4-_IEM07.2_K01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student uzyska kompetencje do krytycznej analizy uzyskanych wyników z obszaru widzenia komputerowego oraz ukształtuje aktywną postawaę poznawczą i chęć rozwoju naukowego
2,0
3,0student potrafi ocenić zasadność i możliwości stosowania odpowiednich algorytmów przetwarzania wstepnego danych obrazowych (interpolacja, kwantyzacja, filtracja), wybranych metod ekstracji cech niskopoziomowych (histogram jasności, cechy statystyczne, cechy teksturalne) i wybranego algorytmu klasyfikacji (np. knn, mlp, dt lub boosting) w typowych zadaniach z zakresu widzenia komputerowego
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. C. Bishop, Pattern Recognition and Machine Learning, Springer Verlag, 2006
  2. R. Szeliski, Computer Vision: Algorithms and Applications, 2nd ed., The University of Washington, 2022, https://szeliski.org/Book/
  3. Simon J.D. Prince, Computer Vision: Models, Learning, and Inference, Cambridge University Press, 2012

Literatura dodatkowa

  1. Mark S. Nixon and Alberto S. Aguado, Feature Extraction & Image Processing for Computer Vision, Academic Press, 2019, 4, https://www.southampton.ac.uk/~msn/book/
  2. Richard Hartley and Andrew Zisserman, Multiple View Geometry in Computer Vision, Cambridge University Press, 2004, 2, https://www.robots.ox.ac.uk/~vgg/hzbook/
  3. Adrian Kaehler, Gary Bradski, Computer Vision in C++ with the OpenCV Library, O'Reilly, 2017, https://github.com/oreillymedia/Learning-OpenCV-3_examples
  4. Bharath Ramsundar, Reza Bosagh Zadeh, TensorFlow for Deep Learning: From Linear Regression to Reinforcement Learning, O'Reilly Media, 2018

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Proces pozyskiwanie i wstępnego przetwarzanie danych obrazowych w systemach komputerowych2
T-W-2Ekstrakcja cech niskopoziomowych z danych obrazowych2
T-W-3Wybrane metody uczenia i testowania algorytmów widzenia komputerowego2
T-W-4Przegląd typowych zadań widzenia komputerowego: wykrywanie, segmentacja i śledzenie obiektów, stereowizja, przepływ optyczny i modelowanie tła2
8

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1udział w zajęciach8
A-W-2samodzielne studiowane zagadnień prezentowanych na zajęciach4
A-W-3przygotowanie do zaliczenia2
A-W-4udział w konsultacjach2
16
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięISD_4-_IEM07.2_W01Student posiada wiedzę na temat celów, załoeń i zastosowań wybranych metod widzenia komputerowego. W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie definiować elementy obróbki obrazu od momentu jego pozyskania, poprzez jego przetwarzanie do końcowej analizy, dobierać odpowiednie algorytmy do okreslonych typów danych i zdadań oraz tłumaczyć i wskazać ich cechy charakterystyczne.
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyISD_4-_W01Posiada poszerzoną, podbudowaną teoretycznie wiedzę, umożliwiającą prowadzenie dyskusji oraz analizę istniejących paradygmatów w odniesieniu do najnowszych osiągnięć naukowych, w szczególności związanych z reprezentowaną dziedziną i dyscypliną naukową.
ISD_4-_W02Posiada poszerzoną, podbudowaną teoretycznie wiedzę, związaną z reprezentowaną dziedziną i dyscypliną naukową oraz wiedzę szczegółową na zaawansowanym poziomie w zakresie prowadzonych badań naukowych, metodologii pracy naukowej, przygotowania publikacji i prezentacji wyników prowadzonych badań oraz zasady upowszechniania wyników pracy naukowej, także w trybie otwartego dostępu
Cel przedmiotuC-1znajomośc podstawowych algorytmów przetwarzania wstepnego danych obrazowych pochodzących z róznych modalności, tj. pasma widzialnego, termografii, bliskiej podczerwieni (interpolacja, kwantyzacja, filtracja)
C-3znajomość wybranych algorytmów klasyfikacji obiektów wyekstrahowanych ze sceny, jak i całych obrazów (np. knn, mlp, dt, boosting) oraz porównaie z metodami głebokiego uczenia
C-2znajomość wybranych metod ekstracji cech niskopoziomowych z danych obrazowych (tj. histogram jasności, cechy statystyczne, cechy teksturalne, cechy kolorystyczne) oraz porównanie z cechami ekstrahowanymi metodami głębokiego uczenia
Treści programoweT-W-1Proces pozyskiwanie i wstępnego przetwarzanie danych obrazowych w systemach komputerowych
T-W-2Ekstrakcja cech niskopoziomowych z danych obrazowych
T-W-3Wybrane metody uczenia i testowania algorytmów widzenia komputerowego
T-W-4Przegląd typowych zadań widzenia komputerowego: wykrywanie, segmentacja i śledzenie obiektów, stereowizja, przepływ optyczny i modelowanie tła
Metody nauczaniaM-3wykład problemowy
M-2pokaz
M-1wykład informacyjny
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: zaliczenie końcowe w formie testu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0student potrafi ocenić zasadność i możliwości stosowania odpowiednich algorytmów przetwarzania wstepnego danych obrazowych (interpolacja, kwantyzacja, filtracja), wybranych metod ekstracji cech niskopoziomowych (histogram jasności, cechy statystyczne, cechy teksturalne) i wybranego algorytmu klasyfikacji (np. knn, mlp, dt lub boosting) w typowych zadaniach z zakresu widzenia komputerowego
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięISD_4-_IEM07.2_K01W wyniku przeprowadzonych zajęć student uzyska kompetencje do krytycznej analizy uzyskanych wyników z obszaru widzenia komputerowego oraz ukształtuje aktywną postawaę poznawczą i chęć rozwoju naukowego
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyISD_4-_K01Rozumie konieczność i jest gotów do krytycznej analizy uzyskanego dorobku naukowego oraz wkładu wyników własnej działalności badawczej w rozwój reprezentowanej dziedziny i dyscypliny
ISD_4-_K02Rozumie obowiązek twórczego poszukiwania odpowiedzi na wyzwania cywilizacyjne, w szczególności na zobowiązania społeczne, badawcze i twórcze, ma świadomość inicjowania działań na rzecz interesu publicznego, myślenia w sposób przedsiębiorczy oraz opracowania naukowego dla nowych zjawisk i problemów w zakresie reprezentowanej dziedziny i dyscypliny.
Cel przedmiotuC-1znajomośc podstawowych algorytmów przetwarzania wstepnego danych obrazowych pochodzących z róznych modalności, tj. pasma widzialnego, termografii, bliskiej podczerwieni (interpolacja, kwantyzacja, filtracja)
C-2znajomość wybranych metod ekstracji cech niskopoziomowych z danych obrazowych (tj. histogram jasności, cechy statystyczne, cechy teksturalne, cechy kolorystyczne) oraz porównanie z cechami ekstrahowanymi metodami głębokiego uczenia
C-3znajomość wybranych algorytmów klasyfikacji obiektów wyekstrahowanych ze sceny, jak i całych obrazów (np. knn, mlp, dt, boosting) oraz porównaie z metodami głebokiego uczenia
Treści programoweT-W-2Ekstrakcja cech niskopoziomowych z danych obrazowych
T-W-3Wybrane metody uczenia i testowania algorytmów widzenia komputerowego
T-W-1Proces pozyskiwanie i wstępnego przetwarzanie danych obrazowych w systemach komputerowych
T-W-4Przegląd typowych zadań widzenia komputerowego: wykrywanie, segmentacja i śledzenie obiektów, stereowizja, przepływ optyczny i modelowanie tła
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny
M-2pokaz
M-3wykład problemowy
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: zaliczenie końcowe w formie testu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0student potrafi ocenić zasadność i możliwości stosowania odpowiednich algorytmów przetwarzania wstepnego danych obrazowych (interpolacja, kwantyzacja, filtracja), wybranych metod ekstracji cech niskopoziomowych (histogram jasności, cechy statystyczne, cechy teksturalne) i wybranego algorytmu klasyfikacji (np. knn, mlp, dt lub boosting) w typowych zadaniach z zakresu widzenia komputerowego
3,5
4,0
4,5
5,0