Цифровая обработка изображений

Наименование дисциплины: Цифровая обработка изображений

Направление подготовки: 210400 Радиотехника

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

Автор: к. т.н., доцент, доцент кафедры динамики электронных систем .

1. Целями освоения дисциплины «Цифровая обработка изображений» являются:

-  изучение теории и методов цифровой обработки изображений;

-  изучение математического аппарата вейвлет-методов обработки, спектральной теории двумерных цифровых сигналов, теории улучшения и восстановления изображений;

-  формирование знаний в области систем обработки и передачи мультимедийной информации.

Дисциплина «Цифровая обработка изображений» должна обеспечивать формирование знаний и умений будущих специалистов в области радиотехники, а также, создавать необходимую базу для успешного овладения последующими дисциплинами учебного плана. Она должна способствовать развитию творческих способностей студентов, умению формулировать и решать задачи изучаемой специальности, умению творчески применять и самостоятельно повышать свои знания. Эти цели достигаются на основе фундаментализации, интенсификации и индивидуализации процесса обучения путем внедрения и эффективного использования достижений радиотехники. В результате изучения дисциплины у студентов должны сформироваться знания, умения и навыки, позволяющие проводить самостоятельное построение и анализ систем цифровой обработки изображений (двумерных цифровых фильтров, алгоритмов сжатия цифровых изображений и т. п.), рассматриваемых в области радиотехники.

Основными задачами изучения дисциплины «Цифровая обработка изображений» являются:

-  ознакомление с общими вопросами, рассматриваемыми в области цифровой обработки изображений;

-  формирование знаний о векторной и растровой графике, цветовых системах, моделях шумов, оценке качества цифровых изображений, линейной и нелинейной фильтрации;

-  ознакомление с основами задачи улучшения цифровых изображений;

-  ознакомление с основами задачи восстановления цифровых изображений;

-  формирование знаний в области сжатия цифровых изображений.

Дисциплина «Цифровая обработка изображений» является дисциплиной, в которой студенты изучают теорию и методы цифровой обработки изображений, рассматриваемых в области радиотехники. Изучая эту дисциплину, студенты знакомятся с вопросами улучшения, восстановления, сжатия цифровых изображений. Приобретенные студентами знания и навыки необходимы как для грамотного анализа, так и для построения систем цифровой обработки изображений (двумерных цифровых фильтров, алгоритмов сжатия цифровых изображений и т. п.), рассматриваемых в области радиотехники.

2. Дисциплина «Цифровая обработка изображений» является дисциплиной вариативной части профессионального цикла учебного плана подготовки бакалавра по направлению Радиотехника. Для успешного изучения курса студенты должны обладать способностью владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (OK-l); способностью логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2).

Для изучения дисциплины требуется знание основ теории сигналов и теории цепей дискретного времени, изучаемых в дисциплинах «Основы теории цепей», «Основы цифровой обработки сигналов», «Адаптивная обработка сигналов». Формируемые навыки в ходе освоения курса «Цифровая обработка изображений» на этапах дальнейшего обучения могут являться средством выполнения научных работ. Следует отметить динамику постоянного совершенствования систем цифровой обработки изображений, что требует от процесса преподавания постоянной доработки и переработки некоторых разделов.

В свою очередь данный курс, помимо самостоятельного значения, является вспомогательной дисциплиной для ряда других дисциплин, связанных с вопросами обработки мультимедийной информации: «Основы

3. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:

- основы теории многомерной цифровой обработки сигналов;

- современную методологию анализа-синтеза двумерных цифровых фильтров в пространственной и частотной областях;

- основные методы кодирования изображений с потерями и без потерь.

Уметь:

- составлять математические модели двумерных цифровых фильтров как элементов систем цифровой обработки изображений;

- проводить анализ различных алгоритмов обработки изображений в пространственной и частотной областях;

- интерпретировать основные результаты, полученные при решении задач улучшения, восстановления и сжатия цифровых изображений.

Владеть:

- навыками построения, анализа и компьютерного моделирования систем цифровой обработки изображений (двумерных цифровых фильтров, алгоритмов сжатия цифровых изображений и т. п.), рассматриваемых в области радиотехники.

4. Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часа.

5. Содержание дисциплины:

№ п/п	Раздел дисциплины
1	Основные задачи цифровой обработки изображений
2	Введение в цифровую обработку изображений
3	Улучшение изображений
4	Восстановление изображений
5	Методы сжатия изображений
6	Стандарты сжатия изображений

6.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература:

1.  , , Хрящев обработка изображений: учеб. пособие для вузов. Ярославль: ЯрГУ, 2001.

2.  , Хрящев фильтрация: метод. указания. Ярославль, ЯрГУ, 2006.

3.  , Хрящев изображений линейными и усредняющими фильтрами: метод. указания. Ярославль: ЯрГУ, 2006.

б) дополнительная литература:

1.  Цифровая обработка изображений. – М.: Техносфера, 2005.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

1.  Компьютерные программы для моделирования алгоритмов цифровой обработки изображений.