Машинное зрение

2026/2027

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

9

Кредиты

Кто читает:

Департамент компьютерной инженерии

Статус:

Курс обязательный

Когда читается:

4-й курс, 1-3 модуль

Преподаватель

Волкова Наталья Вячеславовна

Программа дисциплины

Аннотация

Дисциплина "Машинное зрение" охватывает теоретические и практические аспекты обработки и анализа спутниковых изображений с использованием методов визуального дешифрирования, искусственного интеллекта и компьютерных наук. Основное внимание уделяется распознаванию объектов на спутниковых снимках различного пространственного и спектрального разрешения, а также алгоритмам и технологиям, позволяющим компьютерам "видеть", интерпретировать и понимать визуальную информацию из окружающего мира. В ходе изучения дисциплины студенты познакомятся с физическими принципами получения изображений из космоса, их первичной и углубленной обработкой, выделение прямых и косвенных дешифровочных признаков, распознавание объектов и классификацию. Будут рассмотрены современные подходы, такие как глубокое обучение, нейронные сети и методы компьютерного зрения, применяемые в различных областях, включая космическую отрасль на примере анализа снимков ДЗЗ. Курс включает теоретические лекции, практические занятия и проекты, что позволяет студентам не только усвоить теоретические основы, но и получить опыт работы с реальными данными и инструментами для разработки приложений машинного зрения. В результате изучения дисциплины студенты смогут применять полученные знания для решения задач в области компьютерного зрения и разрабатывать инновационные решения на основе современных технологий.

Цель освоения дисциплины

• Обеспечить у обучающихся системное понимание методов и практических навыков применения машинного обучения и компьютерного зрения к задачам дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), включая предобработку спутниковых данных в облаке, дешифрирование снимков, методы сегментации, классификации и детекции объектов, оценку качества результатов и перевод растровых результатов в геопространственные векторные форматы, а также адаптацию нейросетевых архитектур (CNN, Vision Transformer) и рабочих приёмов (аугментации, фьюжн мультиканальных данных) к специфике «вид сверху» и к данным SAR/NIR.

Планируемые результаты обучения

• Какие бывают виды съемок: Понимать разницу между пассивными и активными методами ДЗЗ, иметь представление о разрешающих характеристиках спутниковых снимков.
• Знать физические особенности и ограничения съемки (облачность, время суток, атмосферные помехи).
• Знать основные растровые и векторные форматы и уметь работать с ними
• Знать основные координатные системы и разбираться в проекциях
• Знать источники спутниковых снимков, в том числе открытые
• Знать базовое принципы работы с Google Earth Engine (GEE) для предобработки данных в облаке
• Знать основные дешифровочные признаки объектов
• Знать основы визуального дешифрирования
• Знать спектральные характеристики различных объектов на снимках.
• Знать какую информацию можно получить в результате расчета индексов

Содержание учебной дисциплины

• Введение: Понятийный аппарат и место ДЗЗ в современном мире
• История геоинформатики и ДЗЗ.
• Основы дистанционного зондирования Земли (Физические и технические основы).
• Классическое дешифрирование ДЗЗ.
• Специфика Машинного Зрения (Computer Vision) в ДЗЗ.
• Постановка задач Computer Vision в ДЗЗ.

Элементы контроля

• Активность
• Практические занятия
• Экзамен:
• Экзамен

Промежуточная аттестация

• 2026/2027 2nd module
  0.2 * Практические занятия + 0.2 * Активность + 0.2 * Экзамен
• 2026/2027 3rd module
  0.2 * Экзамен: + 0.3 * Активность + 0.5 * Практические занятия

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Владимиров В.М., Дмитриев Д.Д., Дубровская О.А. и др. - Дистанционное зондирование Земли - 978-5-16-016372-7 - Сибирский федеральный университет - 2023 - https://znanium.ru/catalog/product/2142301 - 2142301 - ZNANIUM
• Фотограмметрия и дистанционное зондирование земли - Соловьев А. Н. - Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова - 978-5-9239-1256-2 - 2021 - русский - https://e.lanbook.com/book/191118 - ЛАНЬ - 191118

Рекомендуемая дополнительная литература

• Дистанционные методы зондирования Земли - Изместьев А.Г. - Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф.Горбачева - - - 2016 - русский - https://e.lanbook.com/book/115118 - ЛАНЬ - 115118
• Методы дистанционного зондирования и космическая навигация в технологиях точного земледелия - Шаповалов Д. А., Черкашина Е. В., Клюшин П. В., Гаврилова Л. А., Лимонов А. Н., Евстратова Л. Г., Савинова С. В., Лепехин П. П., Скубиев С. И., Широков Р. С., Барбасов В. К., Ведешин Л. А., Братков В. В., Мусаев М. Р., Магомедова А. А., Мусаева З. М., Шалов Т. Б. - Государственный университет по землеустройству - 978-5-00128-957-9 - 2022 - русский - https://e.lanbook.com/book/489446 - ЛАНЬ - 489446

Авторы

• Востриков Александр Владимирович
• Романова Ирина Ивановна