Комп'ютерний зір
Спеціальність: Інженерія програмного забезпечення
Код дисципліни: 6.121.02.E.055
Кількість кредитів: 7.00
Кафедра: Програмне забезпечення
Лектор: проф. Мельник Роман Андрійович
Семестр: 8 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: К02. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
К03. Здатність спілкуватися державною мовою як усно, так і письмово.
К04. Здатність спілкуватися іноземною мовою як усно, так і письмово.
К05. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями.
К06. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
К13. Здатність ідентифікувати, класифікувати та формулювати вимоги.
К16. Здатність формулювати та забезпечувати вимоги щодо якості програмного забезпечення у відповідності з вимогами замовника, технічним завданням та стандартами.
К17. Здатність дотримуватися специфікацій, стандартів, правил і рекомендацій в професійній галузі при реалізації процесів життєвого циклу.
К19. Володіння знаннями про інформаційні моделі даних, здатність створювати програмне забезпечення для зберігання, видобування та опрацювання даних.
К23. Здатність реалізовувати фази та ітерації життєвого циклу програмних систем та інформаційних технологій на основі відповідних моделей і підходів розробки програмного забезпечення.
К24. Здатність здійснювати процес інтеграції системи, застосовувати стандарти і процедури управління змінами для підтримки цілісності, загальної функціональності і надійності програмного забезпечення.
Результати навчання: ПР01. Аналізувати, цілеспрямовано шукати і вибирати необхідні для вирішення професійних завдань інформаційно-довідникові ресурси і знання з урахуванням сучасних досягнень науки і техніки.
ПР03. Знати основні процеси, фази та ітерації життєвого циклу програмного забезпечення.
ПР04. Знати і застосовувати професійні стандарти і інші нормативно-правові документи в галузі інженерії програмного забезпечення.
ПР06. Уміння вибирати та використовувати відповідну задачі методологію створення програмного забезпечення.
ПР07. Знати і застосовувати на практиці фундаментальні концепції, парадигми і основні принципи функціонування мовних, інструментальних і обчислювальних засобів інженерії програмного забезпечення.
ПР08. Вміти розробляти людино-машинний інтерфейс.
ПР09. Знати та вміти використовувати методи та засоби збору, формулювання та аналізу вимог до програмного забезпечення.
ПР10. Проводити передпроектне обстеження предметної області, системний аналіз об’єкта проектування.
ПР11. Вибирати вихідні дані для проектування, керуючись формальними методами опису вимог та моделювання.
ПР12. Застосовувати на практиці ефективні підходи щодо проектування програмного забезпечення.
ПР13. Знати і застосовувати методи розробки алгоритмів, конструювання програмного забезпечення та структур даних і знань.
ПР14. Застосовувати на практиці інструментальні програмні засоби доменного аналізу, проектування, тестування, візуалізації, вимірювань та документування програмного забезпечення.
ПР15. Мотивовано обирати мови програмування та технології розробки для розв’язання завдань створення і супроводження програмного забезпечення.
ПР17. Вміти застосовувати методи компонентної розробки програмного забезпечення.
ПР19. Знати та вміти застосовувати методи верифікації та валідації програмного забезпечення.
ПР20. Знати підходи щодо оцінки та забезпечення якості програмного забезпечення.
ПР22. Знати та вміти застосовувати методи та засоби управління проектами.
ПР23. Вміти документувати та презентувати результати розробки програмного забезпечення.
ПР24. Вміти проводити розрахунок економічної ефективності програмних систем.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: засоби програмування комп’ютерної графіки, штучний інтелект та методи машинного навчання,
Короткий зміст навчальної програми: Методи комп'ютерного зору передбачають знаходження об’єктів, розпізнавання їх, аналіз форми, стеження за їх переміщенням. Основними засобами є алгоритми штучного інтелекту, машинне навчання, нейронні мережі. Допоміжними - сегментування, визначення ознак, реєстрація зображень, класифікація і пошук. Класифікація візуальних образів та методів розпізнавання. Програмні засоби формування та опрацювання візуальних образів. Ознаки форми та кольору. Методи виділення ознак Аналіз і класифікація методів виділення об’єктів уваги. Ієрархічна декомпозиція при пошуку в глибину і ширину. Системи індексування та пошуку. Зберігання і пошук в базах даних.
Опис: Формати візуальних образів,
Технології отримання зображень та їх призначення
Класифікація візуальних образів.
Програмні засоби формування та опрацювання візуальних образів.
Інтенсивність, елементи та технології сприйняття.
Зразки та квантування.
Співвідношення між пікселями.
Покращення образів в просторі.
Ознаки форми та кольору.
Перетворення кольору.
Моделі компресії без втрат та з втратами.
Стандарти компресії.
Основні алгоритми: скелетони, контури.
Сегментування образів.
графів.
Границі, пороги, розширення областей.
Ієрархічна декомпозиція
Системи індексування та пошуку.
Кластеризація ознак.
Зберігання і пошук в базах даних.
Розпізнавання образів. Основні та додаткові ознаки.
Критерії порівняння у функція близькості.
Виділення регіонів,
Порівняння та пошук змін
Відбитки пальців та ознаки обличчя.
Сучасні підходи та системи ідентифікації
Проблеми комп’ютерного зору.
Корелограми і автограми
Задачі кластеризації в обробці зображень
Алгоритми JPEG
Алгоритми компресії зображень
Ознаки кольору
Ознаки форми побудови кластерів за алгоритмами: к-середніх, агломеративного.
силуети інтенсивності та кольору тривимірних зображень
Сегментування зображень за графовими моделя
Методи та критерії оцінювання: лекції, лабораторні заняття, самостійна робота
Методи і критерії оцінювання:
• Поточний контроль (45%): письмові звіти з лабораторних робіт (25%), самостійна робота (20%)
• Підсумковий контроль (55 %, екзамен): тестування (40%), усне опитування – (5%)
Критерії оцінювання результатів навчання: Якісне виконання всіх завдань лабораторної - відмінно,
Тестування на 88 і більше балів (відповіді) - відмінно.
Оригінальна самостійна робота - відмінно
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: • Simon J. D. Prince. Computer Vision: Models, Learning, and Inference. Cambridge University Press. 2011.
• Richard Szeliski. Computer Vision: Algorithms and Applications. Springer Science & Business Media, 2010
• Mark S. Nixon and Alberto S. Aguado Feature Extraction & Image Processing for Computer Vision Amazon 2012
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).