Počet kreditů 6
Vyučováno v Zimní
Rozsah výuky 2P+2L
Garant předmětu
Přednášející
Cvičící

Výklad je zaměřen na nejnovější oblasti obrazové techniky a videotechniky, které aplikačně prostupují téměř všechny oblasti technické praxe související s interakcí s lidským pozorovatelem. Významná část látky je věnována metodám zpracování obrazového signálu a hlavním hardwarovým i softwarovým funkčním blokům souvisejících systémů. Cílem laboratorních úloh je praktické procvičení pokročilých metod snímání, zpracování a reprodukce obrazové informace. Vzhledem k mimořádně rychlému rozvoji této oblasti je obsah přednášek průběžně inovován.

Předpokládá se znalost lineární algebry, matematické analýzy a analýzy signálů a soustav.

  1. Lineární algebra pro zpracování vícerozměrných signálů, maticová reprezentace obrazu, spektrální reprezentace.
  2. Multiškálové zpracování obrazu, pyramidální dekompozice, spojitá a diskrétní vlnková transformace.
  3. Lidský vizuální systém, vlastnosti a modely.
  4. Problematika reálných snímacích soustav a jejich přenosové vlastnosti.
  5. Modelování obrazových signálů, základní modely šumu, metody rekonstrukce obrazu, potlačování šumu.
  6. Superrozlišení (super-resolution), komprimované snímání (compressed sensing).
  7. Snímání a reprodukce obrazu s vysokým dynamickým rozsahem (HDR).
  8. Snímání a zpracování světelného pole, plenoptická kamera.
  9. Paralelizace algoritmů zpracování obrazu, využití GPU.
  10. Principy reprodukce 3D obrazu, stereoskopie, volumetrické zobrazování, digitální holografie.
  11. Televizní systémy s vysokým rozlišením (HDTV, UHDTV), vysokým snímkovým kmitočtem (HFR) a rozšířeným barevným gamutem (WCG).
  12. Projekční technika, záznam a reprodukce obrazu v digitální kinematografii (DCI).
  13. Kolorimetrie v obrazové technice a správa barev.
  14. Snímání a zpracování vědeckých obrazových dat v astronomii a biomedicíně.

  1. Maticová reprezentace pro vícerozměrné obrazové signály. Spektrální reprezentace obrazu.
  2. Subjektivní a objektivní metody pro hodnocení kvality obrazu.
  3. Metody doostřování obrazu.
  4. Metody superrozlišení (super-resolution) pro následné zpracování obrazu.
  5. Snímání a přenos obrazu s vysokým dynamickým rozsahem (HDR). Zadání semestrálních projektů.
  6. Snímání a přenos stereoskopického obrazu.
  7. Paralelizace vybraných algoritmů zpracování obrazu, využití GPU.
  8. Měření přenosových vlastností digitálního fotoaparátu.
  9. Měření vlastností fotografických filtrů.
  10. Měření parametrů obrazového snímače.
  11. Snímání a předzpracování vědeckých obrazových dat v astronomii a biomedicíně.
  12. Práce na semestrálních projektech.
  13. Prezentace semestrálních projektů.
  14. Zápočtový test, zápočty.

[1] Gonzalez, R. C., Woods, R. E., Digital image processing, Upper Saddle River: Prentice-Hall, 2007.
[2] Gonzalez, R. C., Woods, R. E., Eddins, S. L., Digital image processing using MATLAB, Natick: Gatesmark, 2009.
[3] Woods, J. W., Multidimensional signal, image, and video processing and coding, Amsterdam: Academic Press, 2012.
[4] Milanfar, P., Super-resolution imaging, Boca Raton: CRC, 2011.
[5] Bovik, A. C., Handbook of image and video processing, Amsterdam: Elsevier, 2005.
[6] Cristobal, G., Schelkens, P., Thienpont, H., Optical and digital image processing: fundamentals and applications, Weinheim: Wiley, 2011.
[7] Dufaux, F., Pesquet-Popescu, B., Cagnazzo, M., Emerging technologies for 3D video: creation, coding, transmission and rendering, Chichester: Wiley, 2013.
[8] Mrak, M., Grgić, M, Kunt, M., High-quality visual experience: creation, processing and interactivity of high-resolution and high-dimensional video signals, Heidelberg: Springer, 2010.
[9] Reinhard, E., High dynamic range imaging: acquisition, display, and image-based lighting, Burlington: Morgan Kaufmann/Elsevier, 2010.
[10] Poynton, C., Digital video and HDTV algorithms and interfaces, Amsterdam: Morgan Kaufmann, 2003.

Rozvrh předmětu
Po
Út
St
Čt
PřednáškyCvičení