1. Základy počítačovej grafiky a spracovania obrazu
Úvod do spracovania obrazu
Doc. RNDr. Milan Ftáčnik, CSc.
RNDr. Júlia Škovierová (Kučerová), PhD.

2. Kontakty I. Doc. RNDr. Milan Ftáčnik, CSc. (M159 a I4)
Konzultácie: Streda od 11:30 do 13:00
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

3. Počítačová grafika a videnie
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

4. Z histórie spracovania obrazu
Prvýkrát v roku 1920 – pri prenose obrazu z Európy do NYC podmorským káblom
Rozvoj od r – satelitné snímky, medicínske obrazy, rozpoznávanie znakov
Od r – lacnejšie počítače a špecializovaný HW na spracovanie obrazu
Od r – počítače nahradili HW a pridali sa nové senzory – stále sa rozširujú aplikácie
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

5. Počítačové videnie je zložité
Počítač pracuje s intenzitami jasu
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

6. Počítačové videnie je zložité
Počítač pracuje s intenzitami jasu
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

7. Počítačové videnie je zložité II
Videnie umožňuje ľuďom vnímať a rozumieť svetu okolo nich.
Počítačom to chceme napodobniť.
Paradox umelej inteligencie: To, čo sa ľudia učia prirodzene a veľmi rýchlo, to sa počítače učia pomaly a naopak
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

8. Počítačové videnie je zložité III
Svet je 3D a vstup pre počítač je 2D
Do jednej jasovej hodnoty sa prejavia:
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

9. Počítačové videnie je zložité III
Svet je 3D a vstup pre počítač je 2D
Do jednej jasovej hodnoty sa prejavia:
Geometrické vlastnosti
Koeficient odrazivosti viditeľných plôch
Osvetlenie scény
Pozícia pozorovateľa
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

10. Perspektívne zobrazenie
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

11. Perspektívne zobrazenie II
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

12. Perspektívne zobrazenie III
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

13. Perspektívne zobrazenie IV
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

14. Perspektívne zobrazenie V
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

15. Perspektívne zobrazenie VI
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

16. Čo vieme z 2D povedať o 3D?
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

17. Čo vieme z 2D povedať o 3D?
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

18. Úrovne počítačového videnia
Nižšia úroveň
Snímanie, predspracovanie
Stredná úroveň
Segmentácia
Vyššia úroveň
Popis, rozpoznávanie, porozumenie
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

19. Spracovanie obrazu
Image processing – (snímanie, pred-spracovanie, segmentácia)
Analýza obrazu (Image Analysis)
Rozpoznávanie obrazcov (Pattern recognition)
Počítačové videnie (Computer Vision)
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

20. Aplikácie počítačového videnia
1. Skúmanie človeka (rozpoznávanie tváre, pohybu, reči, znakovej reči, ...)
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

21. Aplikácie počítačového videnia
2. Pôdohospodárstvo (triedenie potravín, zrelosť úrody, kontrola pri balení)
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

22. Aplikácie počítačového videnia
3. Priemyselné aplikácie (kontrola pri montáži, robotické zváranie, ...)
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

23. Aplikácie počítačového videnia
4. Doprava (počet vozidiel, ŠPZ, jazdné pruhy, autonómne auto, ...)
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

24. Aplikácie počítačového videnia
5. Robotika (humanoidné roboty, hasičské, nanorobotika, robotfutbal)
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

25. Aplikácie počítačového videnia
6. Meteorológia (predpoveď počasia, predpoveď cyklónov a veľkých búrok)
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

26. Aplikácie počítačového videnia
7. Diaľkový prieskum zeme (poškodenie lesa vo VT, rozsah rybolovu, ...)
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

27. Aplikácie počítačového videnia
8. Kriminalistika (rozpoznávanie odtlačkov prstov, topánok, ...)
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

28. Aplikácie počítačového videnia
9. Bezpečnosť (vizuálna kontrola priestorov, autentifikácia vstupu, ...)
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

29. Aplikácie počítačového videnia
10. Medicína (CT, NMR, RTG a ultra-zvukové snímky, analýza orgánov, ...)
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

30. Aplikácie počítačového videnia
11. Zlepšenie obrazu a videa (korekcia rozostrenia, pohybu, červené oči, ...)
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

31. Aplikácie počítačového videnia
12. OCR (tlačené, ručne písané písmo, arabské, čínske, rímske, latinské, ...)
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

32. Aplikácie počítačového videnia
13. Komerčné aplikácie (kontrola bankoviek, čítačka EAN a QR kódu, ...)
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

33. Aplikácie počítačového videnia
14. Spracovanie dokumentov (rozpoz-návanie PSČ, schém, podpisu, ... )
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

34. Aplikácie počítačového videnia
15. Kultúra a šport (kultúrne dedičstvo, určenie obrazu, anotácia zápasu)
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

35. Literatúra
Šonka M., Hlaváč V., Boyle R.: Image processing, Analysis and Machine Vision, 4th edition, 2014, USA
Gonzalez R., Woods G.: Digital Image Processing, Addison Wesley, 3rd edition, 2009
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

36. Slovenská literatúra
Ružický E., Ferko A.: Počítačová grafika a spracovanie obrazu, SAPIENTIA, Bratislava, 1995
Šikudová E., Černeková Z., Benešová W., Haladová Z., Kučerová J.: Počítačové videnie, detekcia a rozpoznávanie objektov, WIKINA, Praha, 2014
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

37. Softvér na výučbu – počítačové videnie
Akademický open source softvér – ImageJ – teraz vo verzii ImageJ2
Stále viac algoritmov je v MATLAB-e, v ktorom budeme mať cvičenia
Knižnica OpenCV a mnohé iné, kde sú hotové procedúry do viacerých jazykov
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

38. Obsah prednášky 1. Dátové štruktúry - spracovanie obrazu
2. Snímanie obrazu a jeho vlastnosti
3. Predspracovanie obrazu
4. Obrazové transformácie
5. Segmentácia (základné prístupy)
6. Rozpoznávanie obrazcov - základy
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

39. Obsah prednášky II 7. Prípadové štúdie a vybrané aplikácie
Ďalšie prednášky sú na magisterskom štúdiu, vrátane zamerania počítačová grafika a videnie
K tomu zaujímavé diplomové práce, vrátane uplatnenia v praxi (napr. u našich bývalých absolventov)
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

40. Ďalšie prednášky na mgr. štúdiu
Blok S1: Počítačová grafika a videnie
2-MPG-125/15 Počítačové videnie
2-AIN-112/15 Pokročilé spracovanie obrazu
2-AIN-134/14 Geometrické modelovanie v grafike
2-AIN-128/15 Grafika v reálnom čase a výpočty na GPU
2-AIN-127/15 Pokročilá počítačová grafika
2-AIN-204/10 Rozpoznávanie obrazcov
2-AIN-223/15 Virtuálna a rozšírená realita
2-MPG-101/00 Počítačová grafika (1)
2-AIN-221/00 Grafické systémy a normy
2-AIN-126/00 Kompresia dát
2-AIN-270/00 Spracovanie farebného obrazu
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017

41. Požiadavky na ukončenie
Cvičenia/skúška: 50/50 bodov
Hodnotenie z cvičení
Účasť
Projekt zo spracovania obrazu
Písomná skúška
Plus ústne doskúšanie
Základy počítačovej grafiky a spracovanie obrazu 2016/2017