Kursplan fastställd 2023-01-31 av programansvarig (eller motsvarande).
Kursöversikt
- Engelskt namnImage processing
- KurskodRRY025
- Omfattning7,5 Högskolepoäng
- ÄgareMPWPS
- UtbildningsnivåAvancerad nivå
- HuvudområdeElektroteknik, Teknisk fysik
- InstitutionRYMD-, GEO- OCH MILJÖVETENSKAP
- BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd
Kurstillfälle 1
- Undervisningsspråk Engelska
- Anmälningskod 29112
- Max antal deltagare65 (minst 10% av platserna reserveras för utbytesstudenter)
- Blockschema
- Sökbar för utbytesstudenterJa
Poängfördelning
Modul | LP1 | LP2 | LP3 | LP4 | Sommar | Ej LP | Tentamensdatum |
---|---|---|---|---|---|---|---|
0107 Tentamen 7,5 hp Betygsskala: TH | 7,5 hp |
|
I program
- MPBME - MEDICINSK TEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 2 (valbar)
- MPCAS - KOMPLEXA ADAPTIVA SYSTEM, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (obligatoriskt valbar)
- MPCAS - KOMPLEXA ADAPTIVA SYSTEM, MASTERPROGRAM, Årskurs 2 (valbar)
- MPDSC - DATA SCIENCE OCH AI, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (obligatoriskt valbar)
- MPDSC - DATA SCIENCE OCH AI, MASTERPROGRAM, Årskurs 2 (valbar)
- MPHPC - HÖGPRESTERANDE DATORSYSTEM, MASTERPROGRAM, Årskurs 2 (valbar)
- MPICT - INFORMATIONS- OCH KOMMUNIKATIONSTEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (obligatoriskt valbar)
- MPICT - INFORMATIONS- OCH KOMMUNIKATIONSTEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 2 (valbar)
- MPWPS - TRÅDLÖS TEKNIK, FOTONIK OCH RYMDTEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 2 (valbar)
Examinator
- Jouni Kainulainen
- Docent, Astronomi och plasmafysik, Rymd-, geo- och miljövetenskap
Behörighet
Grundläggande behörighet för avancerad nivåSökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.
Särskild behörighet
Engelska 6Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.
Kursspecifika förkunskaper
Matematisk analys i flera variabler och statistik, samt erfarenhet av Matlab.
Syfte
Syftet med kursen är att studenterna bekantar sig med olika tekniker inom modern bildbehandling. Dessa tekniker kan användas för att subjektivt förbättra bildkvaliteten för slutanvändaren (bildförbättring), ta bort kända bildfel och bildförvrängningar (bildrestaurering) och för att minska datamängden behövs vid lagring eller överföring (bildkompression). Några exempel på viktiga tillämpningsområden för bildbehandlingstekniker är medicinsk bildbehandling, astronomi, fjärranalys, automation. I kursen betonas djup förståelse av principerna bakom teknikerna snarare än utantillinlärning av algoritmer.Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)
- Visualisera med hjälp av mentala bilder processerna bakom Fouriertransformen i 1D och 2D, samt faltning. Beskriva likheter och skillnader mellan den kontinuerliga och den diskreta Fouriertransformen, samt relationen mellan dem.
- Välja och tillämpa ändamålsenliga bildförbättringsmetoder utgående från användningsområde. Skilja mellan fall där automatiserade bildförbättringsmetoder ger acceptabla resultat och där de inte gör det.
- Förstå skillnaderna mellan medelvärdes- och medianfiltrering vid brusreduktion.
- Visa förståelse för bildutjämning och förbättring av bildskärpan i så väl bilddomänen som Fourierdomänen. Välja mellan optimala metoder för kantdetektering beroende på tillämpning.
- Beskriva vanliga bildfel som en faltning av den sanna bilden med punktspridningsfunktioner (PSF). Beskriva och bestämma under vilka villkor olika bildrestaureringsalgoritmer kan användas, samt beskriva dessa algoritmers styrkor och svagheter.
- Beskriva cosinustransform och dess relation till Fouriertransformen.
- Visa grundläggande förståelse för wavelets och veta hur man använder dem vid datakompression och brusreduktion.
- Förklara skillnaden mellan förstörande och icke-förstörande komprimeringsmetoder och förklara begreppet dataredundans som källa för kompression. Beskriva delkomponenterna i allmänna kompressor/expanderarealgoritmer. Beräkna teoretiska gränser för förlustfri komprimering med hjälp av Shannons sats för brusfri kodning, samt implementera Huffman kodning.
- Beskriva olika avbildningsfunktioner som kan användas för bildkomprimering och välja lämplig metod beroende på tillämpning. Visa via exempel varför digital pulskodsmodulation (DPCM) fungerar och är stabil vid kvantiseringsfel.
- Beskriva de viktigaste delarna i JPEG-standarden.
- Skriva MATLAB kod för valda bildbehandlingsalgoritmer.
Innehåll
Introduktion. Bildförbättring: transformfunktioner och histogram, utjämning; bildutjämning och bildskärpeförbättring; kantdetektering och brusreduktion; Fourierdomänmetoder. Kontinuerlig och diskret 2D Fouriertransform. Wavelets och Wavelettillämpningar. Bildkomprimering: allmän kompressor/expanderare, kodningsats, Huffman kodning och multi-pixel kodning; körlängdskodning, prediktiv kodning och digital pulskodsmodulation; cosinustransformen, blockkodning, zonmask och tröskelmask; JPEG. Bildrestaurering: linjära rumsinvarianta förvrängningar, punktspridningsfunktion, inversa och pseudoinversa filter; Wiener filter; bildrekonstruktion från projektioner.Organisation
Föreläsningar, laborationer, övningar och projektarbete.Litteratur
"Digital Image Processing" 4:e upplagan (2018) av Gonzalez och Woods.Examination inklusive obligatoriska moment
Projekt och skriftlig tentamen.Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.