Бакалавриат
2026/2027




Обработка видео
ID 1143530
Статус:
Курс по выбору (Прикладной анализ данных и искусственный интеллект)
Кто читает:
Департамент информатики
Где читается:
Школа информатики, физики и технологий
Когда читается:
4-й курс, 1, 2 модуль
Охват аудитории:
для своего кампуса
Язык:
русский
Кредиты:
4
Контактные часы:
52
Программа дисциплины
Аннотация
Дисциплина «Обработка видео» посвящена изучению методов анализа, обработки и извлечения информации из видеопоследовательностей. Курс охватывает широкий спектр задач — от базовых алгоритмов обработки изображений и временного анализа до современных подходов глубокого обучения для обнаружения объектов, трекинга и классификации действий. Студенты осваивают как классические методы компьютерного зрения, так и нейросетевые архитектуры, включая сверточные и рекуррентные сети, трансформеры и гибридные модели. Особое внимание уделяется практической реализации алгоритмов обработки видео с использованием современных библиотек и фреймворков, а также оценке качества видеосистем в прикладных сценариях.
Цель освоения дисциплины
- Формирование компетенций в области анализа, обработки и интерпретации видеоданных, включая освоение методов извлечения пространственных и временных признаков, обнаружения и трекинга объектов, классификации сцен и действий, а также разработку и оценку систем компьютерного зрения для обработки видеопоследовательностей в реальном времени.
Планируемые результаты обучения
- Характеризует структуру цифрового видеопотока и объясняет принципы пространственно-временной избыточности.
- Применяет вейвлет-преобразование и пространственно-временные фильтры для обработки видеокадров. Анализирует эффективность стандартов видеокодирования при различных сценариях использования.
- Реализует пайплайн обнаружения объектов на видеопоследовательности с использованием YOLO и OpenCV.
- Оценивает качество трекинга с применением стандартных метрик и интерпретирует результаты.
- Сравнивает архитектуры 3D-CNN, CNN-LSTM и трансформеров для задач распознавания действий. Обучает гибридную модель CNN-LSTM для классификации сцен и детектирования границ кадров.
- Интерпретирует результаты классификации действий с использованием матриц ошибок и метрик точности.
- Вычисляет оптический поток для оценки движения объектов в видеопоследовательности. Реализует алгоритм вычитания фона для выделения движущихся объектов в реальном времени. Применяет фильтр Калмана для прогнозирования траектории движущихся объектов.
- Разрабатывает мультимодальную систему, объединяющую видео- и аудиоданные для анализа сцен. Применяет механизмы внимания для повышения точности пространственно-временного анализа.
- Оптимизирует видеомодель для инференса в реальном времени на ограниченных вычислительных ресурсах.
Содержание учебной дисциплины
- Основы цифровой обработки видео и временного анализа
- Обнаружение и трекинг объектов в видео
- Классификация действий и анализ сцен в видео
- Анализ движения и оценка оптического потока
- Глубокое обучение для видеоаналитики и мультимодальные системы
Промежуточная аттестация
- 2026/2027 2nd module0.3 * Практическая работа №1 + 0.4 * Экзамен + 0.3 * Практическая работа №2
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Компьютерное зрение: практикум - Болдырев П. А., Каскинов И. З., Енин А. В., Белый А. А. - Оренбургский государственный университет - 978-5-7410-3317-3 - 2024 - русский - https://e.lanbook.com/book/503045 - ЛАНЬ - 503045
- Прикладная математика. Цифровая обработка изображений - Гундина М. А., Князев М. А., Кондратьева Н. А., Юхновская О. В. - Белорусский национальный технический университет - 978-985-583-747-4 - 2022 - русский - https://e.lanbook.com/book/325673 - ЛАНЬ - 325673
- Цифровая обработка изображений - Веселова С. В., Константинова Е. В., Александрова И. В. - Санкт-Петербургский государственный институт кино и телевидения - 978-5-94760-493-1 - 2021 - русский - https://e.lanbook.com/book/415985 - ЛАНЬ - 415985
Рекомендуемая дополнительная литература
- OpenCV и Java. Обработка изображений и компьютерное зрение - 978-5-9775-3955-5 - Прохоренок Н.А. - 2018 - Санкт-Петербург: БХВ-Петербург - https://ibooks.ru/products/358884 - 358884 - iBOOKS
- Цифровая обработка изображений и распознавание образов - Лукашевич М. М. - Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники - 978-985-543-581-6 - 2023 - русский - https://e.lanbook.com/book/479492 - ЛАНЬ - 479492