Курс "Цифровая обработка изображений" 2012

Начинает свою работу страница курса "Цифровая обработка изображений" специальности "Радиотехника".

В настоящем разделе размещена единая информация, затрагивающая лекционный материал и задания к практическим работам.

Место проведения: Физический факультет (2-ой учебный корпус), к. 217.

Время: Лекция раз в две недели по средам с 10.15 до 11.50 (знаменатель).

Темы лекционных занятий

1. Введение и обзор материала курса (презентация .pptx, презентация .pdf, раздаточный материал .pdf). Чудеса фотографии "Восстановление фотографического наследия С.М. Прокудина-Горского"  (ссылка1, ссылка2).
2. Формирование изображений. Камера и ее основные характеристики  (презентация .pptx, презентация .pdf, раздаточный материал .pdf). Awareness Test - "тест на внимательность" (ссылка).
3. Цифровая обработка изображений в среде Matlab (презентация .pptx, презентация .pdf, раздаточный материал .pdf). Seam Carving Algorithm - "контурное вырезание по шву" (описание, презентация .pptx, презентация .pdf, раздаточный материал .pdf, пример реализации .rar).
4. Фильтрация и улучшение изображений. Часть 1 (презентация .pptx, презентация .pdf, раздаточный материал .pdf). Hybrid Images - "гибридные изображения" (описание).
5. Фильтрация и улучшение изображений. Часть 2 (презентация .pptx, презентация .pdf, раздаточный материал .pdf).
6. Оценка качества цифровых изображений (презентация .pptx, презентация .pdf, раздаточный материал .pdf, m-файлы .rar). Описание и Matlab-реализацию Structural SIMilarity (SSIM) index - коэффициент структурного подобия (КСП) можно найти здесь. Рекомендации ITU-R BT.500-11 Methodology for the Subjective Assessment of the Quality of Television Pictures - методология для субъективной оценки качества телевизионных изображений (ссылка). Про субъективную оценку качества можно также почитать здесь.
7. Анализ бинарных изображений. Первое понятие о распознавании объектов (презентация .pptx, презентация .pdf, раздаточный материал .pdf). Примеры реализации простейших алгоритмов анализа бинарных изображений в среде Matlab (примеры реализации .rar).
8. Цвет и обработка цветных изображений (презентация .pptx, презентация .pdf, раздаточный материал .pdf). Awareness Test - "тест на внимательность" (ссылка). Tiny images - "крошки картинки" (ссылка). Смотрим визуальные иллюзии на Planet Perplex (ссылка).
9. Сжатие изображений. Стандарт JPEG (презентация .pptx, презентация .pdf, раздаточный материал .pdf). Хорошо написанная статья и ссылки для самостоятельного изучения по стандарту JPEG могут быть найдены здесь. Стандарт JPEG (ссылка). Также рекомендуется проанализировать источники [7, 8] в дополнительных материалах.
10. Вопросы к зачету (вопросы .pdf).

Практические задания

1. Фильтрация изображений (описание .pdf, изображения .rar).
2. Цифровая хроматография изображений Российской Империи, полученных С.М. Прокудиным-Горским (описание .pdf, изображения .rar).

Дополнительные материалы

1. Peters R.A. Image Processing (EECE / CS 253) , 2007. Vanderbilt University School of Engineering (ссылка).
2. Крылов А., Лукин А. Интегральные преобразования в обработке изображений, введение в цифровую обработку мультимедийной информации, 2011. МГУ им. М.В. Ломоносова (ссылка). Примечание: здесь можно послушать аудиозаписи лекторов, посмотреть соответствующие презентация, попробовать выполнить предлагаемые практические задания, ну и понять чему учат в МГУ по аналогичным курсам.
3. Ватолин Д. Методы обработки и сжатия видео, 2010-2011. МГУ им. М.В. Ломоносова (ссылка).
4. Волохов В. Курс "Цифровая обработка изображений" 2011. Лаборатория цифровые цепи и сигналы при физическом факультете ЯрГУ (ссылка).
5. Волохов В. Курс Компьютерное зрение, 2011. Лаборатория цифровые цепи и сигналы при физическом факультете ЯрГУ (ссылка).
6. Волохов В. Курс Компьютерное зрение, 2012. Лаборатория цифровые цепи и сигналы при физическом факультете ЯрГУ (ссылка).
7. Приоров А.Л., Апальков И.В., Хрящев В.В. Цифровая обработка изображений: учебное пособие. - Ярославль: ЯрГУ, 2007 (ссылка).
8. Wallace G.K. The JPEG Still Picture Compression Standard // IEEE Trans. Consumer Electronics. 1992. V. 38, №1. P. xviii - xxxiv (ссылка).

Руководитель курса: асс. каф. ДЭС Волохов В.А.

Курсы "Цифровая фильтрация", "Основы цифровой фильтрации", "Цифровые фильтры" 2012

Начинает свою работу единая страница курсов "Цифровая фильтрация", "Основы цифровой фильтрации" и "Цифровые фильтры" специальностей "Радиофизика и электроника", "Телекоммуникации" и "Радиотехника", соответственно.

В настоящем разделе размещена единая информация, затрагивающая в первую очередь лабораторный практикум (состоящий из 6-ти лабораторных работ, выполняемых в пакете Matlab), по указанным выше курсам. Информация по лекционному материалу и проведению итоговой аттестации может быть получена у лектора.

Место проведения: Физический факультет (1-ый учебный корпус), к. 306.

Время

1. Специальность "Радиофизика и электроника" (группа РЭ-41БО) раз в две недели по средам с 16.00 до 17.35 (числитель/знаменатель разделение на подгруппы).
2. Специальность "Телекоммуникации" (группа ТК-31БО) раз в две недели по четвергам, с 14.15 до 15.50 (числитель/знаменатель разделение на подгруппы).
3. Специальность "Радиотехника" (группа РТ-31СО) раз в две недели по вторникам, с 12.00 до 13.35 (числитель/знаменатель разделение на подгруппы).

Темы лабораторных работ

1. Синтез цифровых КИХ-фильтров методом окон (описание .pdf, приложение .pdf, m-файлы .rar).
2. Синтез цифровых БИХ-фильтров методом билинейного z-преобразования (описание .pdf, приложение .pdf, m-файлы .rar).
3. Синтез оптимальных по Чебышёву КИХ-фильтров (описание .pdf, приложение .pdf, m-файлы .rar, модель simulink .rar).
4. Многоскоростная цифровая обработка сигналов (описание .pdf, m-файлы .rar).
5. Обработка сигналов на основе вейвлет-преобразования (описание .pdf, приложение .pdf, m-файлы .rar).
6. Применение адаптивной фильтрации в обработке цифровых сигналов (описание .pdf, m-файлы .rar).
7. Список опечаток в книге Приоров А.Л., Волохов В.А., Лаврентьев А.М. Основы цифровой обработки сигналов. Лабораторный практикум. – Ярославль: ВУНЦ ВВС «ВВА им. профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (филиал г. Ярославль), 2012 (список .pdf). Замечание: пожалуйста, в случае нахождения опечаток или неточностей в вышеозначенной книге, сообщите о них мне в комментах здесь или на электронную почту. Заранее спасибо!

Дополнительные материалы

1. Список рекомендуемой литературы (список .pdf).
2. Волохов В.А. Лекция по разностным уравнениям. ЯрГУ, 2010 (описание .djvu).
3. Хрящев В.В., Приоров А.Л., Волохов В.А. Основы теории цепей. Сборник задач. Глава 4. ЯрГУ, 2008 (описание .pdf).
4. Волохов В.А. Синтез цифровых КИХ-фильтров методом окон. Сборник задач. ЯрГУ, 2010 (описание .pdf).
5. Волохов В.А. Синтез цифровых БИХ-фильтров методом билинейного z-преобразования. Сборник задач. ЯрГУ, 2011 (описание .pdf).
6. Лукин А.С., Крылов А.С. "Интегральные преобразования в обработке изображений, введение в цифровую обработку мультимедийной информации" 2011 (ссылка).
7. Волохов В.А. Курсы "Цифровая фильтрация", "Основы цифровой фильтрации", "Цифровые фильтры" 2010 (ссылка).
8. Волохов В.А. Курсы "Цифровая фильтрация", "Основы цифровой фильтрации", "Цифровые фильтры" 2011 (ссылка).
9. Freeman D. Signal and Systems (6.003), 2010. Massachusetts Institute of Technology (ссылка).
10. Lustig M. Digital Signal Processing (EE123), 2011. University of California, Berkeley (ссылка).
11. Lustig M. Digital Signal Processing (EE123), 2012. University of California, Berkeley (ссылка).
12. Kundur D. Real-Time Digital Signal Processing (ECEN448), 2011. Texas A&M University (ссылка).
13. Gilbert S. Wavelets, Filter Banks and Application (18.327 / 1.130), 2003. Massachusetts Institute of Technology (ссылка).
14. Gilbert S. Wavelets, Filter Banks and Application (18.327 / 1.130), 2004. Massachusetts Institute of Technology (ссылка). Примечание: здесь можно найти примеры Matlab-кодов по теме связанной с вейвлетами и вейвлет-преобразованием.
15. Oppenheim A. V. Signals and Systems (6.007), 2011. Massachusetts Institute of Technology (ссылка).  Примечание: здесь можно найти видеолекции одного из ведущих специалистов в области "Цифровой обработки сигналов" - Алана Оппенгейма.

Замечание: Вопросы, затрагивающие описание лабораторного практикума, трудности возникающие при написании программной части лабораторных работ, разбор листинга языка пакета Matlab и т.п., могут быть заданы в комментариях настоящего раздела или присланы по электронной почте.

Руководитель лабораторного практикума: асс. каф. ДЭС Волохов В.А.

Курс "Инженерная и компьютерная графика" 2012

Начинает свою работу страница курса "Инженерная и компьютерная графика" направлений "Инфокоммуникационные технологии и системы связи" и "Радиотехника".

В настоящем разделе размещена единая информация, затрагивающая лабораторный практикум (выполняемый в пакете КОМПАС-3D) и лекционный материал.

Место проведения: Физический факультет (2-ой учебный корпус), к. 114 (лабораторный практикум), к. 217 (лекционные занятия) и 205 - "Радиотехника", 217 - "Инфокоммуникационные технологии и системы связи" (практические занятия).

Время

1. Направление "Инфокоммуникационные технологии и системы связи" (группа ИТС-11БО) лабораторный практикум раз в две недели по понедельникам, с 12.00 до 13.35 (числитель/знаменатель разделение на подгруппы), практические занятия раз в две недели по вторникам с 14.15 до 15.50 (числитель), лекции раз в две недели по вторникам с  14.15 до 15.50  (знаменатель).
2. Направление "Радиотехника" (группа РТ-11БО) лабораторный практикум раз в две недели по пятницам, с  12.00 до 13.35  (числитель/знаменатель разделение на подгруппы), практические занятия раз в две недели по пятницам с 8.30 до 10.05 (числитель), лекции раз в две недели по вторникам с  14.15 до 15.50  (знаменатель).

Темы лекционных занятий

1. Введение. Стандарты ЕСКД по графическому оформлению конструкторской документации (материалы .rar).
2. Метод проекций как основа построения чертежа. Примечание: материал рассматривается в рамках источника [6] в дополнительных материалах ниже, стр. 5-11.
3. Ортогональные проекции элементарных геометрических образов. Примечание: материал рассматривается в рамках источника [6] в дополнительных материалах ниже, стр. 11-55. Более краткое изложение данной темы может быть найдено в источнике [11] на стр. 19-31.
4. Аксонометрические проекции. Примечание: материал рассматривается в рамках источника [6] в дополнительных материалах ниже, стр. 143-154. Окружность в аксонометрии (ссылка).
5. Изображения - виды, разрезы, сечения. Примечание: материал рассматривается в рамках источника [6] в дополнительных материалах ниже, стр. 155-170.
6. Схемы используемые в РЭА.  Примечание: материал рассматривается в рамках источника [5] в дополнительных материалах ниже, стр. 349-355, 359-364. Распечатки к лекции частично были позаимствованы из следующей методички (ссылка).
7. Виды и комплектность изделий и конструкторских документов. Примечание: материал рассматривается в рамках источника [7] в дополнительных материалах ниже (ГОСТ 2.101-68 - Виды изделий; ГОСТ 2.102-68 - Виды и комплектность конструкторских документов).
8. Стадии разработки. Примечание: материал рассматривается в рамках источника [7] в дополнительных материалах ниже (ГОСТ 2.103-68 - Стадии разработки).
9. Основы компьютерной графики (презентация .pptx, презентация .pdf).
10. Применение компьютерных технологий для выполнения и оформления графической конструкторской документации. Примечание: материал рассматривается в рамках задач, решаемых в лабораторном практикуме курса "Инженерная и компьютерная графика".

Темы лабораторных работ

1. Изучение основных приемов работы в среде КОМПАС-3D (описание и доп. материалы .rar).
2. Построение и редактирование геометрических объектов (описание .rar).
3. Построение третьей проекции фигуры по двум известным (описание и доп. материалы .rar). Видеоролик - создание чертежа ортогональных проекций детали в КОМПАС-3D (ссылка).
4. Аксонометрические проекции (описание и доп. материалы .rar). Видеоролик - построение аксонометрических проекций в КОМПАС-3D (ссылка).
5. Создание и редактирование трехмерных моделей деталей (описание и доп. материалы .rar). Видеоролик - создание трехмерной детали в КОМПАС-3D (ссылка).
6. Создание и редактирование трехмерных моделей деталей. Сечения. Разрезы сложные (описание и доп. материалы .rar). Примечание: материал настоящей лабораторной работы рассматривается в рамках источника [9] в дополнительных материалах ниже, стр. 25-53. Видеоролик - создание трехмерной детали вала в КОМПАС-3D (ссылка 1, ссылка 2). Азбука КОМПАС-3D, ЗАО АСКОН, 2010 - Урок № 2. Создание рабочего чертежа, стр. 74-91 (ссылка).
7. Создание и редактирование сборки (описание и доп. материалы .rar). Видеоролик - создание сборки в КОМПАС-3D (ссылка 1, ссылка 2, ссылка 3).

Дополнительные материалы

1. Список рекомендуемой литературы (список .pdf).
2. Бесплатный PDF-конвертер - doPDF (dopdf-7 .exe). Официальный сайт (ссылка).
3. Миронов Б.Г., Панфилова Е.С. Сборник упражнений для чтения чертежей по инженерной графике: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. - 3-е изд., стер. - М.: Издательский центр "Академия", 2010 (ссылка).
4. Чекмарев А.А. Задачи и задания по инженерной графике: учеб. пособие для студ. техн. спец. вузов - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр "Академия", 2007, стр. 2-26 (ссылка).
5. Чекмарев А.А. Задачи и задания по инженерной графике: учеб. пособие для студ. техн. спец. вузов - 3-е изд., стер. - М.: Издательский центр "Академия", 2008. Аксонометрические проекции, стр. 34-36 (ссылка).
6. Чекмарев А.А. Начертательная геометрия и черчение: учеб. для студ. высш. учеб. заведений. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2002 (ссылка).
7. ГОСТ «Единая система конструкторской документации». – М.: Издательство стандартов, 2001 (ссылка).
8. Вольхин К.А. Учебные пособия: начертательная геометрия, конструкторские документы и правила их оформления, инженерная и прикладная компьютерная графика, геометрические основы построения чертежа (ссылка).
9. Система автоматизированного проектирования bCAD-студент. ЗАО ПроПро Группа, 2004 (ссылка).
10. Ляшков А.А., Куликов Л.К., Панчук К.Л. Сборник заданий по начертательной геометрии и инженерной графике. – Омск: ОмГТУ, 2005 (ссылка).
11. Сараева Г.П. Графика: учеб. пос. (часть 1). – Томск: Центр учебно-методической литературы ТГПУ, 2004 (ссылка).

Замечание: Вопросы, затрагивающие описание лабораторного практикума, трудности возникающие при рассмотрении теоретических вопросов и решении задач по данному курсу, могут быть заданы в комментариях настоящего раздела или присланы по электронной почте.

Руководитель курса: асс. каф. ДЭС Волохов В.А.