Fakulta informačních technologií VUT v Brně

Detail předmětu

Vyšší metody zpracování signálů

MZS FEKT VUT MMZS Ak. rok 2017/2018 letní semestr 6 kreditů

Aktuální akademický rok

Neuronové sítě (dopředné a zpětnovazební sítě a Kohonenovy mapy) a jejich využití pro zpracování signálů. Formalizovaná optimální restaurace signálů ve sjednoceném pohledu: Wienerův filtr, Wiener-Levinsonův filtr, Kálmánova filtrace a restaurace signálu, modelování zdrojů. Adaptivní filtrace a identifikace, algoritmy adaptace, typizace aplikací adaptivních filtrů. Nelineární filtrace: polynomiální a třídicí filtry, homomorfická filtrace a dekonvoluce, nelineární přizpůsobené filtry. Typické aplikace uvedených metod.

Garant předmětu

Jazyk výuky

česky

Zakončení

zápočet+zkouška (písemná)

Rozsah

39 hod. přednášky, 26 hod. pc laboratoře

Bodové hodnocení

70 zkouška, 30 laboratoře

Zajišťuje ústav

Přednášející

Cvičící

Chmelík Jiří, Ing. (FEKT VUT)
Vičar Tomáš, Ing. (FEKT VUT)

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Znalost hlavních vyšších metod zpracování signálů a schopnost je aplikovat.

Cíle předmětu

Porozumění vyšším metodám zpracování signálů a jejich souvislostem.

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia, zejména v oblasti číslicového zpracování signálů.

Literatura studijní

  • Jan, J.: Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů, Nakl. VUT Brno 1997, ISBN 80-214-0816-2, 2. vydání, 2001
  • Jan, J.: Digital Signal Filtering, Analysis and Restoration, IEE London, United Kingdom 2000, 407+14 pp., ISBN 0 85296 760 8
  • Gonzales, R.C. , Wintz, P.: Digital Image Processing, 2nd ed., Addison-Wesley Publ. Comp., 1987

Literatura referenční

  • Madisetti, V.K., Williams, D.B. (ed.): The Digital Signal Processing Handbook, CRC & IEEE Press, USA, 1998, ISBN 0-8493-8572-5
  • Vích, R., Smékal, Z.: Číslicové filtry, Academia Praha 2000, ISBN 80-200-0761-X
  • Mulgrew, B., Grant, P., Thompson, J.: Digital Signal Processing - Concepts & Applications, MacMillan Press Ltd., UK, 1999, ISBN 0-333-74531-0
  • Banks, S., Signal Processing, Image Processing and Pattern Recognition, Prentice Hall Int., UK, Ltd., 1990
  • Jain, A.K.: Fundamentals of Digital Image Processing, Prentice Hall Int. Edit., 1989
  • Jan, J.: Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů, Nakl. VUT Brno 1997, ISBN 80-214-0816-2
  • Gonzales, R.C., Wintz, P.: Digital Image Processing, 2nd ed., Addison-Wesley Publ. Comp., 1987
  • Pratt, W.K.: Digital Image Processing, 2nd ed., J. Wiley & Sons, 1991
  • Rosenfeld, A., Kak, A.C.: Digital Picture Processing, 2nd. edit., Academic Press, 1982
  • Schalkoff, R.J.: Digital Image Processing and Computer Vision, J. Wiley & Sons, 1989

Osnova přednášek

  1. Formalizovaná inverzní filtrace a restaurace signálů. Wienerův filtr v klasické a diskretní formulaci
  2. Vázaná dekonvoluce, dekonvoluce s optimalizací impulsní odezvy, metoda maximální aposteriorní pravděpodobnosti.
  3. Kálmánova filtrace, skalární a vektorová formulace, modelování systému na bázi Kálmánova filtru.
  4. Koncept adaptivní filtrace a identifikace, algoritmy adaptivní filtrace.
  5. Typické aplikace adaptivní filtrace: identifikace a modelování systémů, lineární adaptivní predikce, adaptivní potlačování šumu a rušení
  6. Multitaktní systémy číslicového zpracování signálů, multitaktní banky filtrů
  7. Nelineární filtrace: polynomiální filtry, třídicí filtry, homomorfická filtrace a dekonvoluce, nelineární přizpůsobené filtry
  8. Zpracování signálů neuronovými sítěmi: učící se neuronové filtry a klasifikátory, restaurace zpětnovazebními neuronovými sítěmi
  9. Časově-frekvenční analýza, vlnková transformace a její aplikace ve zpracování a kompresi signálů
  10. Koncept vícerozměrného signálu a spektra, 2D a 3D Fourierova transformace, diskrétní unitární vícerozměrné transformace: kosínová, Hadamardova a Walshova, Haarova a 2D vlnková transformace
  11. Aplikace signálových přístupů pro formalizované zpracování obrazů: restituční a restaurační postupy, formalizovaná segmentace obrazů
  12. Tomografické rekonstrukce obrazu z jednorozměrných projekcí
  13. Analýza pohybu a 3D rekonstrukce ze stereo dat

Průběžná kontrola studia

Aktivní účast při počítačové laboratorní výuce a řešení zadaných úkolů v laboratorních cvičeních budou bodově hodnoceny (celkem do výše 30 bodů).

Kontrolovaná výuka

Kontrolována je aktivní účast v počítačových laboratořích, minimální účast pro zápočet 4 ze 7 cvičení, nenahrazuje se.

Podmínky zápočtu

Zisk nejméně 15 bodů z počítačových laboratorních cvičení.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru