Рабочая программа По дисциплине «Основы обработки визуальной информации» По специальности 230201. 65 Информационные системы и технологии
| Вид материала | Рабочая программа |
- Рабочая программа По дисциплине «Основы обработки текстовой информации» По специальности, 230.29kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Мировые информационные ресурсы и сети» для специальности, 124.2kb.
- Рабочая программа по дисциплине " Метрология, стандартизация и сертификация " для специальности, 212.29kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Архитектура ЭВМ и систем» для специальности 230201, 202.14kb.
- Рабочая программа по дисциплине " Управление данными " для специальности 230201 "Информационные, 191.4kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Вычислительная математика» Для специальности 230201, 153.3kb.
- Рабочая программа по дисциплине: Проектирование Информационных систем. Для специальности:, 255.76kb.
- Рабочая программа по дисциплине "алгоритмизация и программирование" для специальности, 136.78kb.
- Рабочая программа По дисциплине «Цифровые методы обработки аудио визуальной информации», 267.73kb.
- Программа государственного экзамена по специальности: 230201. 65 «Информационные системы, 450.31kb.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ
имени Ивана Федорова»
УТВЕРЖДАЮ
Т.В. Маркелова
« 23 » июня 2011 г.
рабочая программа
По дисциплине «Основы обработки визуальной информации»
По специальности 230201.65 - Информационные системы и технологии
Факультет Информационных технологий и медиасистем
Кафедра Информационных систем
| Индекс по учебному плану | Цикл | Компонент | ||
| Федеральный | Национально-региональный (вузовский) | Элективный | ||
| ОПД.В.02 | Общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины | | | |
| Общие математические и естественнонаучные дисциплины | | | | |
| Общепрофессиональные дисциплины | | | Х | |
| Специальные дисциплины | | | | |
| Дисциплины специализации | | | | |
| Форма Обучения | курс | семестр | Трудоемкость дисциплины в часах | Форма итогового контроля | |||||||
| Всего часов | Аудиторных часов | Лекции | Семинарские (практически) занятия | Лабораторные занятия | Курсовая работа | Курсовой проект | Самостоятельная работа | ||||
| Очная | 3 | 5 | 102 | 54 | 36 | 18 | | | | 48 | зачет |
Москва — 2011 г.
Составитель: д.т.н., профессор А.И. Винокур
Рецензент: ____________
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Информационные системы»
16 мая 2011г., протокол № 9
Зав. кафедрой ____________________/А.А. Марков/
Одобрена УС факультета «Информационных технологий и медиасистем»
17 мая 2011г., протокол № 9
Председатель______________________/А.Е. Иванова/
- ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЯМ.
- Цель и задачи изучения дисциплины
Цель освоения дисциплины «Основы обработки визуальной информации» заключается в ознакомлении студентов с концептуальными основами обработки визуальной информации и приобретении знаний и навыков применения методов и алгоритмов, используемых при создании информационных систем, обрабатывающих визуальную информацию.
Задачи преподавания дисциплины. Изучение:
- Свойств зрения и моделей восприятия и воспроизведения визуальной информации
- Статистических свойств изображений в приложении к технологиям кодирования и сжатия информации
- Алгоритмов реализации пространственных, частотных, статистических и морфологических методов обработки
- Методов, алгоритмов и технологии обработки цветных и объемных изображений
- Концептуальных подходов и технологии ICC-профилирования
- Требования к знаниям и умениям
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать:
- структуру и состав оборудования и программного обеспечения систем обработки изобразительной информации
- принципы кодирования и сжатия изобразительной информации
- классификацию задач обработки визуальной информации
- принципы и основные методы улучшения изображений
- принципы и основные методы восстановления изображений
- принципы и основные методы морфологической обработки визуальной информации
- принципы и основные методы обработки цветных изображений
- принципы и основные методы обработки стереоизображений
Уметь:
- разрабатывать информационно-логическую, функциональную и объектно-ориентированную модели информационной системы обработки изобразительной информации
- Применять статистические методы для решения задач обработки зрительной информации
- Использовать пространственные и частотные методы обработки изобразительной информации
- Применять алгоритмы морфологической обработки к бинарной и полутоновой изобразительной информации
- Синтезировать объемные изображения с расчетным регулированием параметров объемности
Владеть:
- Технологией проведения поэлементных преобразований
- Технологией работы с окнами
- Типовыми методами градационных и частотных преобразований изобразительной информации
- Технологией ICC-профилирования
- Перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины
2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Наименование тем, их содержание, объем в часах
| №п/п | Наименование тем, разделов | Общая трудоемкость (часов) | |||
| Аудиторные занятия (всего часов) | Лекции | Практические занятия (семинары) | Лабораторные занятия | ||
| 1 | Введение. Свойства зрения и технология обработки визуальной информации. | 4 | 4 | | |
| 2 | Кодирование и сжатие изображений | 8 | 6 | 2 | |
| 3 | Улучшение изображений | 8 | 6 | 2 | |
| 4 | Восстановление изображений | 6 | 4 | 2 | |
| 5 | Выделение признаков и анализ изображений | 10 | 6 | 4 | |
| 6 | Обработка цветных изображений | 12 | 6 | 6 | |
| 7 | Стереоскопические изображения | 6 | 4 | 2 | |
| | итого | 54 | 36 | 18 | |
2.2. Содержание тем и разделов дисциплины
| № п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
| 1. | Введение. Свойства зрения и технология обработки визуальной информации. | Понятие визуальной информации. Системы обработки визуальной информации. Преобразования визуальной информации. Технология цифровой обработки визуальной информации. Психофизические свойства зрения человека. Зрительные явления. Пространственные и временные характеристики процесса зрительного восприятия. Модель процесса воспроизведения визуальной информации. Основные задачи технологии обработки визуальной информации. |
| 2 | Кодирование и сжатие изображений | Статистическая и визуальная избыточность изображений. Задачи кодирования и сжатия изображений. Кодирование длин серий. Метод LZW. Метод Хаффмана. Дифференциальная импульсно-кодовая модуляция. Кодирование с использованием ортогональных преобразований. Кодирование с предсказанием. Стандарты сжатия изображений. |
| 3 | Улучшение изображений | Пространственные и частотные методы улучшения изображений. Поэлементные преобразования. Линейное контрастирование, Соляризация. Препарирование. Локальные преобразования. Технология работы с окнами. Метод нерезкой маски. Видоизменения гистограммы. Локальные статистики. Ранговые методы. Глобальные преобразования. Арифметические и логические операции с изображениями. Улучшение различимости деталей за счет градационных и частотных преобразований. |
| 4 | Восстановление изображений | Модель процесса восстановления изображения. Пространственные и частотные методы устранения шумов. Восстановление изображения на основе обратной фильтрации. Винеровская фильтрация. Итерационные методы восстановления изобажений. Алгебраические методы восстановления изображений. |
| 5 | Выделение признаков и анализ изображений | Анализ бинарный изображений. Морфология бинарных изображений. Операции расширения, сжатия, открытия и закрытия. Основные морфологические алгоритмы (выделение границ, заполнение областей, выделение связных компонент). Морфологические алгоритмы в приложении к полутоновым изображениям. Анализ текстурных изображений. Статистический, структурный и фрактальный подходы к описанию текстур. Оценка наличия текстуры в изображении. Методы синтеза текстур. Сегментация текстурных изображений. |
| 6. | Обработка цветных изображений | Формализация понятия цвета. Цветовые ощущения. Теории зрения. Метамерия. Фотометрия и колориметрия. Адаптация. Оптимальный визуальный контраст. Дубликационная теория цветовоспроизведения. Обобщенная структура репродукционного процесса и требования к точности цветовоспроизведения. Оценка цветовых характеристик мультимедийного оборудования. Технология ICC-профилирования. Обзор альтернативных подходов к управлению цветом в приложении к полиграфическому воспроизведению. Использование информации о цвете при улучшении, восстановлении и анализе изображений. |
| 7 | Стереоскопические изображения | Стереоскопическое зрение. Стереоизображения. Основные понятия. Способы получения и демонстрации объемного изображения. Компьютерный синтез стереоизображений. Расчетные методы управления характеристиками объемности. |
(Содержание указывается в дидактических единицах. По усмотрению разработчиков материал может излагаться не в форме таблицы)
2.3. Практические (Лабораторные) занятия, их наименование и объем в часах
| № п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудо-емкость (час.) |
| | 2 | Практическое изучение и сравнение различных способов кодирования и сжатия статических изображений. | 2 |
| | 3 | Практическое изучение и сравнение различных способов достижения улучшения различимости деталей на изображении. | 2 |
| | 4 | Практическое изучение и сравнение возможностей различных методов при восстановлении изображений, искаженных в результате расфокусировки и движения камеры (смаза) при съемке | 2 |
| | 5 | Практическое изучение и освоение возможностей методов бинарного анализа при решении задач выделение контуров, выпуклых областей и связных компонент. Практические задачи анализа и синтеза текстур. | 4 |
| | 6 | Изучение и освоение методов и программных средств технологии ICC-профилирования при решении задач калибровки и профилирования цифровых камер, мониторов, принтеров. Освоение приемов учета изменений условий рассматривания. | 6 |
| | 7 | Изучение возможностей анаглифического метода получения объемных изображений путем изменения параметров съемки и демонстрации | 2 |
| | | | 18 |
2.4. Курсовой проект (работа), его характеристика
Не предусматривается.
2.5. Организация самостоятельной работы
| Наименование тем, разделов | Виды и формы самостоятельной работы * (распределение по часов по формам обучения) | ||||||||||||||
| Подготовка к практическому (семинару, лаб. работе) | Подготовка рефератов (докладов, сообщений и информационных материалов т.п.) | Выполнение домашних контрольных и иных заданий) | Подготовка к промежуточной аттестационной работе (в т.ч. коллоквиум, тестированием и пр.) | Подготовка к зачету (экзамену) | |||||||||||
| очная | Очно-заочная | заочная | очная | Очно-заочная | заочная | очная | Очно-заочная | заочная | очная | Очно-заочная | заочная | очная | Очно-заочная | заочная | |
| Введение. Свойства зрения и технология обработки визуальной информации. | 1 | | | 1 | | | | | | 2 | | | 2 | | |
| Кодирование и сжатие изображений | 1 | | | 1 | | | 1 | | | 2 | | | 2 | | |
| Улучшение изображений | 1 | | | 1 | | | 1 | | | 2 | | | 2 | | |
| Восстановление изображений | 1 | | | 1 | | | 1 | | | 2 | | | 2 | | |
| Выделение признаков и анализ изображений | 1 | | | 1 | | | 1 | | | 2 | | | 2 | | |
| Обработка цветных изображений | 1 | | | 1 | | | 1 | | | 2 | | | 2 | | |
| Стереоскопические изображения | 1 | | | 1 | | | 1 | | | 2 | | | 2 | | |
| ИТОГО | 7 | | | 7 | | | 6 | | | 14 | | | 14 | | |
3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
3.1. Литература
основная
- Яне Б. Цифровая обработка изображений, пер. с англ. А.М.Измайловой; М.,Техносфера, 2007; 583 с. + CD-ROM
- Вудс Р.; Гонсалес Р. Цифровая обработка изображений, Монография; М.,Техносфера, 2005;1070 с.
дополнительная
1. Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов // Москва: Техносфера, 2007-855с.
3.2. Перечень наглядных и других пособий, методических указаний по проведению конкретных видов учебных занятий, а также методических материалов к используемым в учебном процессе техническим средствам.
Изучение дисциплины проводится в лабораториях кафедры «Информационные системы». Лабораторные работы проводятся с использованием ресурсов компьютерных классов, позволяющих работать в средах MS Windows и Apple MAC, при использовании программных средств, необходимых для обработки изображений, например, таких как MatLab.xx и др.