Wydział Biotechnologii i Hodowli Zwierząt - Bioinformatyka (S1)
specjalność: Systemy informatyczne w biologii
Sylabus przedmiotu Przetwarzanie obrazów:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Bioinformatyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk przyrodniczych, nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Przetwarzanie obrazów | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Systemów Multimedialnych | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Paweł Forczmański <Pawel.Forczmanski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Paweł Forczmański <Pawel.Forczmanski@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 11 | Grupa obieralna | 2 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawowa umiejętność programowania w języku proceduralnym (preferowane C, MATLAB) |
| W-2 | znajomość algebry liniowej |
| W-3 | znajomość podstawowych algorytmów numerycznych i struktur danych |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | zapoznanie studentów z ogólnymi metodami przetwarzania obrazów cyfrowych |
| C-2 | przekazanie praktycznych umiejętności dotyczących filtracji obrazów w celu poprawy ich jakości |
| C-3 | zapoznanie studentow z metodami stratnej kompresji obrazu |
| C-4 | Wykształcenie w studentach krytycznego spojrzenia na zagadnienie jakości obrazu cyfrowego |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Instruktaż do zajęć. Wprowadzenie do MATLABA w zastosowaniu do przetwarzania obrazów | 2 |
| T-L-2 | Operacje arytmetyczne i geometryczne na obrazie, obliczanie jasności i kontrastu | 2 |
| T-L-3 | Wyrównywanie i rozciąganie histogramu obrazu, operacje liniowe i nieliniowe | 2 |
| T-L-4 | Dwuwymiarowa filtracja splotowa obrazu, filtry krawędziowe, uśredniające. Detekcja punktów i krawędzi | 3 |
| T-L-5 | Dyskretna transformata Fouriera - wariant jedno i dwuwymiarowy. Filtracja obrazu w dziedzine częstotliwości | 2 |
| T-L-6 | Operacje morfologiczne na obrazie binarnym | 2 |
| T-L-7 | Wektoryzacja obrazu rastrowego - problemy lokalizacji obiektów, wektoryzacja konturu otwartego i wieloelementowego | 2 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Reprezentacja obrazu w pamięci komputera, proces pozyskiwania obrazów. Podstawowe cechy obrazów cyfrowych | 2 |
| T-W-2 | Operacje arytmetycznie i geometryczne na obrazie wektorowym i rastrowym | 2 |
| T-W-3 | Histogram obrazu i operacje na histogramie | 2 |
| T-W-4 | Splot - zastosowanie w przestrzennej filtracji obrazu | 2 |
| T-W-5 | Przekształcenie Fouriera - filtracja i interpolacja obrazu w dziedzinie częstotliwości | 2 |
| T-W-6 | Dyskretna Transformata Fouriera, kompresja obrazu w standardzie JPEG | 2 |
| T-W-7 | Wektoryzacja obrazu | 2 |
| T-W-8 | Zaliczenie wykładu w formie testowej | 1 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | udział w laboratoriach | 15 |
| A-L-2 | dopracowanie oprogramowania realizowanego na zajęciach labaratoryjnych | 15 |
| A-L-3 | udział w konsultacjach przedmiotowych | 5 |
| A-L-4 | przygotowanie do końcowego zaliczenia | 10 |
| 45 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | udział w wykładach | 15 |
| A-W-2 | samodzielne studiowanie tematyki wykładu | 10 |
| A-W-3 | przygotowanie do zaliczenia końcowego | 5 |
| A-W-4 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| 45 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Prezentacja teoretycznych zagadnień podczas wykładu informacyjnego |
| M-2 | Praktyczna realizacja wybranych algorytmów - podczas ćwiczeń laboratoryjnych |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne - zadania praktyczne (w formie programów komputerowych i prostych badań eksperymentalnych) do realizacji w trybie indywidualnym |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie wykładu w formie testu |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Końcowe zaliczenie laboratorium jako podsumowanie i ewentualne dodatkowe sprawdzenie wiedzy w formie odpowiedzi ustnej |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BI_1A_BI-S-O8.1_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie zdefiniować podstawowe zagadnieniami przetwarzania obrazów, powinien być w stanie tłumaczyć wybrane metody filtracji obrazów (m.in. poprawa ich jakości, ekstrakcja ech), objasniać wybrane standardy kompresji (np. JPEG) oraz scharakteryzować inne operacje na obrazie mające zastosowanie w systemach multimedialnych (operacje morfologiczne, interpolacja, wektoryzacja). | BI_1A_W02, BI_1A_W09, BI_1A_W14 | P1A_W04, P1A_W07, T1A_W01, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W05, T1A_W06, T1A_W07 | InzA_W01, InzA_W02, InzA_W05 | C-1, C-3, C-4 | T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7 | M-1 | S-1, S-2, S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BI_1A_BI-S-O8.1_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęc student będzie umiał analizować algorytmy z zakresu przetwarzania obrazów, dobioerać odpoweidnie środki do ich realizacji w formie programów komputerowych oraz będzie w stanie prowadzić proste ekesprymenty mające na celu znalezienie zależności pomiędzy danymi wejściowymi a wyjściowymi w okreslonych problemach praktycznych | BI_1A_U02, BI_1A_U09 | P1A_U01, P1A_U02, P1A_U03, P1A_U04, T1A_U02, T1A_U04, T1A_U05, T1A_U07, T1A_U09, T1A_U15 | InzA_U01, InzA_U02, InzA_U07, InzA_U08 | C-2 | T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7 | M-2 | S-1, S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BI_1A_BI-S-O8.1_K01 w wyniku przeprowadzonych zajęc student osiągnie aktywną postawę ukierunkowaną na ciągły rozwój osobisty, ukierunkowany zostanie na poszukiwanie rozwiązań w sposób kreatywny | BI_1A_K02, BI_1A_K04 | P1A_K01, P1A_K02, P1A_K03, P1A_K04, P1A_K06, P1A_K08, T1A_K02, T1A_K03, T1A_K04, T1A_K06 | InzA_K01, InzA_K02 | C-4 | T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7 | M-2 | S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BI_1A_BI-S-O8.1_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie zdefiniować podstawowe zagadnieniami przetwarzania obrazów, powinien być w stanie tłumaczyć wybrane metody filtracji obrazów (m.in. poprawa ich jakości, ekstrakcja ech), objasniać wybrane standardy kompresji (np. JPEG) oraz scharakteryzować inne operacje na obrazie mające zastosowanie w systemach multimedialnych (operacje morfologiczne, interpolacja, wektoryzacja). | 2,0 | niespełnienie kryteriów uzyskania oceny pozytywnej |
| 3,0 | student posiada wiedzę dotyczącą prostych algorytmów przetwarzania obrazów | |
| 3,5 | student posiada wiedzę dotyczącą zaawansowanyxh algorytmów przetwarzania obrazów | |
| 4,0 | student posiada wiedzę dotyczącą zaawansowanyxh algorytmów przetwarzania obrazów i potrafi je syntetycznie porównać | |
| 4,5 | student posiada wiedzę dotyczącą zaawansowanyxh algorytmów przetwarzania obrazów i potrafi je syntetycznie porównać oraz dokonać oceny efektywności w typowych przypadkach | |
| 5,0 | student posiada wiedzę dotyczącą zaawansowanyxh algorytmów przetwarzania obrazów i potrafi je syntetycznie porównać oraz dokonać oceny efektywności w typowych przypadkach a także potrafi zaproponować konkretne rozwiązania w zależności od początkowych założeń |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BI_1A_BI-S-O8.1_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęc student będzie umiał analizować algorytmy z zakresu przetwarzania obrazów, dobioerać odpoweidnie środki do ich realizacji w formie programów komputerowych oraz będzie w stanie prowadzić proste ekesprymenty mające na celu znalezienie zależności pomiędzy danymi wejściowymi a wyjściowymi w okreslonych problemach praktycznych | 2,0 | niespełnienie kryteriów uzyskania oceny pozytywnej |
| 3,0 | Student potrafi wymienić i zrealizować proste algorytmy przetwarzania obrazów | |
| 3,5 | Student potrafi zrealizować średniozaawansowane algorytmy przetwarzania obrazów | |
| 4,0 | Student potrafi zrealizować zaawansowane algorytmy przetwarzania obrazów | |
| 4,5 | Student potrafi krytycznie przeanalizować i zrealziować algorytmy przetwarzania obrazów uwzględniając proste warunki początkowe | |
| 5,0 | Student potrafi krytycznie przeanalizować i zrealziować algorytmy przetwarzania obrazów uwzględniając zaawansowane warunki początkowe |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BI_1A_BI-S-O8.1_K01 w wyniku przeprowadzonych zajęc student osiągnie aktywną postawę ukierunkowaną na ciągły rozwój osobisty, ukierunkowany zostanie na poszukiwanie rozwiązań w sposób kreatywny | 2,0 | niespełnienie kryteriów uzyskania oceny pozytywnej |
| 3,0 | student rozumie potrzebę zwiększania swojej wiedzy i potrafi realizowac postawione zadania | |
| 3,5 | student czuje potrzebę zwiekszania swojej wiedzy i potrafi samodzielnie decydować o sposobach realizacji zadania | |
| 4,0 | student potrafi uzasadnić potrzebę zwiększania swojej wiedzy i potrafi samodzielnie opracować drogę postępowania oraz samodzielnie zrealizować zadanie | |
| 4,5 | student potrafi uzasadnić potrzebę zwiększania swojej wiedzy oraz rozumie cel dzielenia się wiedzą a także potrafi określać wymagania, planowac rozwiązania oraz realizowac zdania | |
| 5,0 | student potrafi uzasadnić potrzebę zwiększania swojej wiedzy oraz dzieli się swoją wiedzą i potrafi określać wymagania, planowac rozwiązania oraz realizowac zdania ora w sposób dynamiczny dostosowywać się do zmieniających się uwarunkowań |
Literatura podstawowa
- Kukharev Georgy, Przetwarzanie i analiza obrazów cyfrowych, Politechnika Szczecińska, Szczecin, 1997, skrypt uczelniany
- Wróbel Z., Koprowski R., Przetwarzanie obrazu w programie MATLAB, AOW EXIT, Warszawa, 2004
- Tadeusiewicz R., Korohoda P., Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów, Wydawnictwo Fundacji Postępu Telekomunikacji, Kraków, 1997
- Pavlidis Theo, Grafika i przetwarzanie obrazów. Algorytmy, WNT, Warszawa, 1987
Literatura dodatkowa
- Zabrodzki J. (red), Grafika komputerowa metody i narzędzia, WNT, Warszawa, 1994
- Pratt W. K., Digital image processing, JOHN WILEY & SONS, New York, 1991
- Watkins, C.D., Sadun, A., Marenka, S., Nowoczesne metody przetwarzania obrazu, WNT, Warszawa, 1995
- Tadeusiewicz, R., Flasinski, M., Rozpoznawanie obrazów, PWN, Warszawa, 1991