Zpracování signálu a obrazu

Studijní plán: Aplikované strojírenství - kombi, platný od ZS 2020/2021

Předmět Zpracování signálu a obrazu (ZSO-ATP)
Garantuje Katedra technických studií (KTS)
Garant Dr. Ing. Vlastimil Vondra
Jazyk česky
Počet kreditů 4
Prezenční studium
Přednáška2 h
Cvičení2 h
Kombinované studium
Tutoriál / přednáška8 h
Cvičení4 h
Studijní plán Typ Sem. Kred. Ukon.
Aplikovaná technika pro průmyslovou praxi - kombi, platný od ZS 2018/2019 P 5 4 kr. Z,ZK
Aplikovaná technika pro průmyslovou praxi - kombi, platný od ZS 2020/2021 P 5 4 kr. Z,ZK
Aplikovaná technika pro průmyslovou praxi - kombi, platný od ZS 2022/2023 P 5 4 kr. Z,ZK
Aplikované strojírenství - kombi, platný od ZS 2020/2021 P 5 4 kr. Z,ZK
Aplikované strojírenství - kombi, platný od ZS 2022/2023 P 5 4 kr. Z,ZK
Aplikované strojírenství - platný od ZS 2020/2021 P 5 4 kr. Z,ZK
Aplikované strojírenství - platný od ZS 2022/2023 P 5 4 kr. Z,ZK

Anotace

Předmět představuje zkladn teorii pro popis, analzu a zpracovn signlů ve spojitm i diskrtnm čase. Věnuje se rovněž praktickm algoritmům pro analzu a syntzu signlů. V čsti věnovan zpracovn obrazu se jednak probraj matematick metody zpracovn obrazů, jednak praktick postupy zpracovn obrazu pro čely kontroly kvality v průmyslov praxi.
Znalosti: Student zn teorii pro popis, analzu a zpracovn signlů, a to jak ve spojitm, tak v diskrtnm čase a ve frekvenčn domně. Zn teoretick a praktick aspekty vzorkovn a interpolace, zkladn algoritmy pro analzu a zpracovn signlů (DFT, FFT) a zkladn metody syntzy signlů. Uvědomuje si vznam a princip čslicov filtrace. Je mu znm pojem spektrln hustoty umu. Zn zkladn metody pro zpracovn dvourozměrnch signlů (obrazů) po teoretick strnce, m představu o praktick podobě zpracovn obrazu ve specifickm software.
Dovednosti: Student um aplikovat teoretick znalosti při řeen praktick lohy. Um provst zkladn analzu, zpracovn a syntzu uvažovanch signlů. Um použt softwarov nstroje k převodu signlů z časov do frekvenčn domny, um interpretovat spektra signlů zskan použitm algoritmu FFT. Dokže s využitm software implementovat zkladn metody pro zpracovn signlu (detekce hran, eroze, dilatace, horn a doln propust) a um tyto metody použt v konkrtnch přpadech. Um ve specializovanm SW použvanm v průmyslov praxi realizovat zkladn lohy kontroly kvality a čten kdů pro zpětnou sledovatelnost.

Osnova předmětu:

  • Typy signlů a jejich charakteristiky.
  • Spojit periodick signly, jejich vlastnosti a analza.
  • Stochastick signly, spektrum, spektrln hustota a vztah ke korelačn funkci.
  • Analza spojitch aperiodickch signlů.
  • Průchod signlu nelinernmi soustavami, modulace.
  • Ideln vzorkovn a interpolace, diskrtn periodick a aperiodick signly, jejich vlastnosti a analza.
  • Spektrln reprezentace diskrtnch signlů.
  • DFT a FFT algoritmy, interpretace spekter.
  • Čslicov filtrace z hlediska zpracovn signlů.
  • Metody syntzy signlů.
  • Implementace obrazovch dat, obraz jako dvourozměrn signl, rozdělen metod pro zpracovn obrazu.
  • Geometrick, jasov a integrln transformace obrazu.
  • Filtrace umu, detekce hran.

Sylabus

  • Typy signálů a jejich charakteristiky.
  • Spojité periodické signály, jejich vlastnosti a analýza.
  • Stochastické signály, spektrum, spektrální hustota a vztah ke korelační funkci.
  • Analýza spojitých aperiodických signálů.
  • Průchod signálu nelineárními soustavami, modulace.
  • Ideální vzorkování a interpolace, diskrétní periodické a aperiodické signály, jejich vlastnosti a analýza.
  • Spektrální reprezentace diskrétních signálů.
  • DFT a FFT algoritmy, interpretace spekter.
  • Číslicová filtrace z hlediska zpracování signálů.
  • Metody syntézy signálů.
  • Implementace obrazových dat, obraz jako dvourozměrný signál, rozdělení metod pro zpracování obrazu.
  • Geometrické, jasové a integrální transformace obrazu.
  • Filtrace šumu, detekce hran.

Doporučená literatura

  • Zaplatílek K., Doňar B.: - Matlab - začínáme se signály, BEN, Praha, 2006
  • Jan J.: - Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů, 2. upravené vydání, Vutium, Brno, 2002.
  • Smith SW.: - The Scientist and Engineer’s Guide to Digital Signal Processing, Second Edition, California Technical Publishing, San Diego, 1999
  • Zaplatílek K., Doňar B.: - Matlab – pro začátečníky, BEN, Praha, 2009

^ nahoru ^