PředmětyPředměty(verze: 853)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Číslicové zpracování signálů a obrazů - M445002
Anglický název: Digital Signal and Image Processing
Zajišťuje: Ústav počítačové a řídicí techniky (445)
Platnost: od 2019
Semestr: zimní
Body: zimní s.:5
E-Kredity: zimní s.:5
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:2/2 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen / neomezen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: navazující magisterské
Garant: Procházka Aleš prof. Ing. CSc.
Švihlík Jan Ing. Ph.D.
Záměnnost : AM445002
Je záměnnost pro: AM445002
Anotace -
Poslední úprava: Soušková Hana Ing. Ph.D. (25.04.2018)
Předmět je zaměřen na obecné metody analýzy a zpracování posloupností pozorovaných dat a obrazů (http://uprt.vscht.cz/prochazka/pedag/DSPc.htm). Základní matematické metody zahrnují diskrétní Fourierovu transformaci pro analýzu vícerozměrných signálů, z-transformaci pro popis signálů a systémů a dále vybrané statistické a numerické metody včetně implementace diferenčních rovnic pro popis systémů a implementaci číslicové filtrace. Algoritmické postupy jsou realizovány v prostředí systému MATLAB a Simulink s využitím numerických metod a symbolické matematiky. Projekty zahrnují aplikace dílčích metod pro analýzu biomedicínských signálů a obrazů, zpracování dat z oblasti životního prostředí a predikci dat spotřeby energie.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Soušková Hana Ing. Ph.D. (25.04.2018)

Studenti budou umět (i) analyzovat časové řady a obrazy pomocí diskrétní Fourierovy a Wavelet transformace, (ii) používat z-transformaci při popisu diskrétních systémů, (iii) navrhovat a aplikovat číslicovou filtraci v časové a frekvenční obrazy a (iv) aplikovat základní metody číslicového zpracování vícerozměrných signálů pro reálná data

Literatura -
Poslední úprava: Soušková Hana Ing. Ph.D. (25.04.2018)

Z: J. Uhlíř, P. Sovka, Číslicové zpracování signálů, Vydavatelství ČVUT, 2002

D: T. Bose: Digital Signal and Image Processing, Wiley, 2004

D: J. Jan, Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů, BEN 2004

Studijní opory -
Poslední úprava: Soušková Hana Ing. Ph.D. (25.04.2018)

http://uprt.vscht.cz/prochazka/pedag/lectures/ATHENS_DSP.pdf

http://uprt.vscht.cz/prochazka/pedag/lectures/SP0_MATLAB_2006EN.pdf

Požadavky ke kontrole studia -
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (26.04.2018)

V rámci předmětu je nutno zpracovat 3 projekty včetně matematického rozboru použitých metod a ověření dílčích programových postupů v systému MATLAB/Simulink. Během zkoušky se ověřuje znalost matematických metod analýzy a číslicového zpracování signálů a obrazů včetně jejich algoritmické implementace (http://uprt.vscht.cz/prochazka/pedag/DSPc.htm).

Sylabus -
Poslední úprava: Soušková Hana Ing. Ph.D. (25.04.2018)

1. Algoritmické prostředky zpracování signálů, užití systému Matlab, vzorkování

2. Numerické, symbolické a grafické prostředky systému Matlab, práce se soubory

3. Representace signálu v časové oblasti, diferenční rovnice, vybrané statistické metody

4. Analýza signálů ve frekvenční oblasti, vzorkování, diskrétní Fourierova transformace

5. Odhady spektra, krátká diskrétní Fourierova transformace, okénkové funkce

6. Z-Transformace a popis signálů a systémů, diskrétní a frekvenční přenos

7. Číslicová filtrace v časové oblasti, konvoluce, filtry s konečnou impulsní charakteristikou

8. Filtry s nekonečnou impulsní charakteristikou, základní vlastnosti, změna vzorkování

9. Filtrace ve frekvenční oblasti, volba výběrového okénka, rekonstrukce signálu

10. Lineární metody modelování a predikce časových řad, SVD a QR algortimus, výběr modelu

11. Nelineární metody zpracování signálů, mediánová filtrace, princip neuronových sítí

12. Metody analýzy obrazů, 2D Fourierova transformace, zpracování obrazů, grad. metody

13. Inženýrské aplikace zpracování signálů, predikce signálů, řešení v systému Simulink

14. Zpracování biomedicínských signálů a obrazů

Vstupní požadavky -
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (26.04.2018)

Znalost základů programování v MATLABu

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Soušková Hana Ing. Ph.D. (25.04.2018)

Matematické metody v inženýrství

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (26.04.2018)

Úspěšné zpracování individuálních projektů zadávaných v průběhu semestru a ústní diskuse k vybraným odborným oblastem.

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Konzultace s vyučujícími 0,5 14
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 0,5 14
Práce na individuálním projektu 1 28
Příprava na zkoušku a její absolvování 1 28
Účast na seminářích 1 28
5 / 5 140 / 140
Hodnocení studenta
Forma Váha
Aktivní účast na výuce 30
Protokoly z individuálních projektů 30
Ústní zkouška 40

 
VŠCHT Praha