Магистратура
2019/2020
Хаф-анализ изображений: от поиска объектов до томографического восстановления
Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»
Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»
Статус:
Курс по выбору (Науки о данных)
Направление:
01.04.02. Прикладная математика и информатика
Кто читает:
Кафедра технологий моделирования сложных систем
Где читается:
Факультет компьютерных наук
Когда читается:
1-й курс, 3, 4 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Преподаватели:
Ершов Егор Иванович,
Ингачева Анастасия Сергеевна
Прогр. обучения:
Науки о данных
Язык:
русский
Кредиты:
4
Контактные часы:
40
Программа дисциплины
Аннотация
Курс посвящен введению в математические и алгоритмические основы рентгеновской компьютерной томографии. Материал носит как теоретический, так и прикладной характер. Теоретическая часть включает в себя следующие темы: преобразование Радона, преобразование Хафа, быстрое преобразование Хафа, и обращение данных преобразований. В курс входят практические занятия, на которых слушатели освоят навыки работы с томографическими данными, научатся моделировать томографические проекции и применять основные алгоритмы томографической реконструкции.
Цель освоения дисциплины
- Освоение основ и базовых приёмов в анализе и обработки изображений. Детальное изучения алгоритма БПХ, способов его применения на практике. Различных его модификаций.
- Целью освоения дисциплины является изучение математических и алгоритмических основ компьютерной томографии, приобретение практических навыков работы с томографическими данными.
Планируемые результаты обучения
- - пример распознающей системы (OCR или АКТС) - формирование цифровых изображений
- - различные свёртки изображений - классификация фильтров; - основные нелинейные фильтров - выделение границ методом Канни
- - Интегральное преобразование Радона на плоскости - Преобразование Йона - Преобразование Хафа в анализе изображений - Алгоритмическое различие ПР и ПХ - Натуральная параметризация, число дискретных прямых
- Освоение материала по следующим темам:- Интегральное преобразование Радона на плоскости - Преобразование Йона - Преобразование Хафа в анализе изображений - Алгоритмическое различие ПР и ПХ - Натуральная параметризация, число дискретных прямых
- Знать модели и алгоритмы преобразования Хафа
Содержание учебной дисциплины
- Введение в анализ изображенийБудут рассказаны базовые понятия: что такое изображение как структура данных и какие базовые операции над ним выполняют
- Введение в прикладной анализ изображений Распределение по проектам.
- Базовые операции анализа и обработки изображений
- Преобразование Радона и преобразование Хафа
- Математические особенности преобразования Хафа.
- Быстрое преобразование Хафа в 2D и 3D
- Детекция прямой на изображении М-оценки, поиск множества прямых.
- Алгоритмы компьютерной томографии
- Алгоритм линейного бинарного разделения.
- Введение. Аппаратное обеспечение для проведения эксперимента по компьютерной томографии.
- Поиск документа и поиск точки схода на изображении: проективное преобразование.
- Сдача проектов
Элементы контроля
- Сдача проекта
- ЭкзаменЭкзамен проводится в усной форме с использованием асинхронного прокторинга. Экзамен проводится на платформе zoom. К экзамену необходимо подключиться за 10 минут до начала. На платформе Экзамус доступно тестирование системы. Компьютер студента должен удовлетворять требованиям: https://elearning.hse.ru/data/2020/05/07/1544135594/Технические%20требования%20к%20ПК%20студента.pdf Для участия в экзамене студент обязан: подключиться в назначенное время к конференции, включить камеру и микрофон. Во время экзамена студентам запрещено: пользоваться подсказками. Во время экзамена студентам разрешено: пользоваться конспектами. Кратковременным нарушением связи во время экзамена считается 5 минут и более. Долговременным нарушением связи во время экзамена считается 10 минут и более. При долговременном нарушении связи студент не может продолжить участие в экзамене. Процедура пересдачи аналогична процедуре сдачи.
- Посещяемость
- Домашнее задание
Промежуточная аттестация
- Промежуточная аттестация (4 модуль)0.2 * Домашнее задание + 0.1 * Посещяемость + 0.2 * Сдача проекта + 0.5 * Экзамен
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Hsieh, J. (2015). Computed Tomography : Principles, Design, Artifacts, and Recent Advances. Bellingham: Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers [SPIE]. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1602405
- Круглов, В. (2011). Цифровая Обработка Изображений. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsbas&AN=edsbas.64D804B9
Рекомендуемая дополнительная литература
- Chekanov, M. O., Shipitko, O. S., & Ershov, E. I. (2019). 1-point RANSAC for Circular Motion Estimation in Computed Tomography (CT). Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsarx&AN=edsarx.1910.01681