Képfeldolgozással és alakfelismeréssel kapcsolatos, a társaság tagjai által oktatott egyetemi kurzusok Magyarországon:
Budapesti Corvinus Egyetem
Képfeldolgozás az élelmiszerkutatásban
Számítógépes látórendszerek - hardver és szoftver feltételek, Az élelmiszerkutatás speciális feladataihoz, alkalmazható megvilágítási és képbeviteli elrendezések (on-line válogatás, mikroszkópos felvételek, stb), Számítógépes kép-kezelés, a képfelismerés elméleti alapjai, objektum-elkülönítés a gyakorlatban, Objektív alakjellemzés, leíró, felismerő és osztályozó algoritmusok, Objektív színjellemzés, kapcsolat a számítógépes színábrázolás és más színrendszerek között, adatredukciós algoritmusok az élelmiszerkutatás feladataira, Felületjellemzési módszerek és algoritmusok, mintázat, felületi hibák detektálása
Budapesti Műszaki Főiskola
Gépi látás és 3D modellezés alapjai
Gépi látás alapjai, mintavételezés, kvantálás, digitális képek reprezentációi, képformátumok. Elemi képfeldolgozási mûveletek. Elõfeldolgozási módszerek. Zajelnyomás alapmódszerei, morfológia, hisztogramok számítása, hisztogram transzformációk. Normalizálás képtartományban és intenzítástartományban. Binarizálás globális küszöbbel, additív binarizálás lokális küszöbértékekkel. Élkiemelési módszerek, Canny algoritmusa, élfelismerés és élirány-meghatározás SUSAN módszerrel, görbék illesztése kontúrpontokra. Split and Merge módszer optimalizált illesztéshez. Jellemzõ pontok detektálása. A robotmodellezés matematikai alapjai. Homogén koordináták és transzformációk, Denavit-Hartenberg karleírás, külsõ koordináták alkalmazása modellezésre: Euler szögek. A direkt és az inverz geometriai feladat. Vizuális információ alkalmazása robotikai feladatokban. Kamera- és munkatér koordinátarendszerek kapcsolata, 3D-2D leképzési technikák.
Gépi látás
Képpiramisok és alkalmazásaik. Kamera kalibráció és kamerák modellezése. Szegmentálási algoritmusok. Split and merge módszer régiókra, régiónövesztéses algoritmus. Csontvázasítás. Textúra jellemzõk meghatározása. Képek feldolgozása frekvenciatartományban. Adott futam mentén élek keresése, subpixeles éldetektálás. Hough transzformáció. Élkövetési algoritmusok. Alakleíró paraméterek, invariáns mennyiségek, Fourier leírók. Objektumok azonosítása. Képtömörítés, videóképek kezelése. Képfeldolgozás alkalmazási területei, biometrikus rendszerek, arcdetektálás és felismerés. Színmodellek, transzformációk a modellek között. Színnormalizálás. Sztereo képfeldolgozás. Leíró modell, epipoláris geometria, összetartozó képpontok vizsgálata, diszparitás térképek. Mozgó képek feldolgozása. Optical flow alapú módszerek, mozgásdetektálás, mozgáskövetés. Aktív kontúrok. Energia minimalizációs görbe. Snake-ek használata szegmentáláshoz és követéshez. Körbelátó optikák alkalmazása. Robotlátási feladatok. Akadályelkerülés, térképezés, navigáció. Megjelenés és útjelzõ alapú mozgások.
Bevezetés, áttekintés. Optimalizálási alapok. Lagrange-multiplikátoros optimalizálás. Lineáris egyenletrendszerek legkisebb négyzetes megoldása korlátozás nélkül és korlátozással, szinguláris érték felbontás (SVD), főkomponens analízis.Nemlineáris optimalizálás: Gradiens módszer, konjugált gradiens módszer, Gauss-Newton módszer, Levenberg-Marquardt módszerOptikai alapismeretek.Optikai alapok: az optika tárgya, felosztása.Geometriai optika: fénysugár, Fermat-elv, visszaverődés és törés. Visszaverődésen és törésen alapuló optikai elemek. Ideális leképzés. Valódi leképzés, aberrációk.Fizikai optika: hullám leírása, fényelhajlás jelensége.Geometriai alapok.Térbeli geometria, homogén koordináták, vetítések (perspektív, gyengén perspektív paraperspektív, merőleg), epipoláris geometria, kvaterniók.Háromdimenziós illesztési módszerek.Háromdimenziós megjelenítő nyelvek (X3D, POVRay).Jellegzetes pontok előállítása és követése.Sarokdetektálás: KLT algoritmus. Jellegzetes pontok követése: különbség és korreláció alapú módszerek,Affin és perspektív torzítások figyelembe vétele.Jellegzetes vonalak illesztése: alapvető vonalkeresési algoritmusok, megfeleltetés textúrainformáció alapján.Fotogrammetrikus kamerakalibrálásBelső és külső paraméterek definíciója. Kalibráció referencia-objektum alapján.Háromdimenziós pontok és kameramozgás számítása.Mélységszámítás merőleges vetítés, gyenge perspektíva, valódi perspektíva esetén. Kamerakalibráció. Fundamentális mátrix (sztereó látás), trifokális tenzor bevezetése.Megfeleltetett pontok és egyenesek felhasználása az illesztési feladatra.Kalibrált kamera esetén az ún. visual hull algoritmus alkalmazása.Szegmentálás, pontok szűrése.Fundamentális mátrix alapú módszerek, K-means, LMedS, LTS, RANSAC-algoritmusok. Altér alapú szegmentálás, régió terjesztéses algoritmus.Szegmentálás trifokális tenzor alapján.Sűrű illesztés.Rektifikálás (képek kiegyenesítése torzítás segítségével): lineáris, nemlineáris rektifikáció. A keresési tér leszűkítése.A felületi normálvektor és a torzítás kapcsolata. Sűrű illesztés régiónöveléses technikával.Pontok háromszögelése.Síkbeli pontok Delunay-féle háromszögelése, térbeli háromszögelés.Pontok háromszögelése “marching cube” algoritmus alapján.Fotorealisztikus rekonstrukció. Textúrázás, árnyékolások figyelembe vétele.Több fényforrás segítségével felületi érdesség megállapítása.Háromdimenziós animációs trükkök. A renderelő szoftverek kameramodellje.Valós felvétel és mozgó virtuális objektumok keverése a kameraparaméterek becslése alapján.Képek homográfián alapuló torzítása. Kép alapú renderelés (image based rendering).
Debreceni Egyetem
A képfeldolgozás matematikája
A számítógépes képfeldolgozás modellje. A látáselmélet alapjai. Színterek. A digitális kép létrehozása, mintavételezési tételek, kvantálás, digitalizálás. Digitális geometria alapja. Digitális topológia alapfogalmai. Kameramodell, geometriai korrekciók. Integrál-transzformációk és alkalmazásaik a képfeldolgozásban. Sablonozási technikák. Matematikai morfológia. Képosztályozás. Képreprezentációk.
Képfeldolgozási módszerek
Előfeldolgozás: világosságkód-transzformációk, geometriai korrekciók, lokális előfeldolgozó operátorok, kép helyreállítása. Szegmentálás: küszöbölési technikák, él-alapú szegmentálás, terület-alapú technikák, képillesztése, felületkövetés. Alakleírás: terület azonosítása kontúr és terület alapján. Alakfelismerés: Statisztikai módszerek, szintaktikai módszerek, gráf-illesztések, optimalizálási és fuzzy-technikák. Morfológiai operátorok. Képtömörítések. Mozgás detektálása.
Alakfelismerés
Véletlen vektorok és tulajdonságaik. Hipotézisvizsgálat. Paraméterbecslési módszerek. Osztályozási módszerek. Kép- és jelreprezentáció. Szintaktikai módszerek a digitális képfeldolgozásban. Párhuzamos és tömbgrammatikák és nyelveik. Szekvenciális és celluláris tömbakceptorok. Kavics-akceptorok. Faautomaták és fanyelvtanok. Képleíró nyelvek.
Orvosi képfeldolgozás
A digitális képfeldolgozás alapfogalmai, orvosi képalkotó rendszerek, leképezési technikák, jellemző hibáik, hibajavítás, mozgáskorrekció, zajszűrés. Statikus és dinamikus képalkotás, standard és egyedi orvosi adatformátumok, képi adatok archiválása és továbbítása. Interaktív és automatikus kiértékelések, mérések, diagnosztikai eljárások, lineáris és nemlineáris képtranszformációk, sajátságvektorok, hisztogrammok, szegmentálás. Kép- és objektum rekonstrukció, megjelenítő eszközök.
Eötvös Loránd Tudományegyetem
Digitális képelemzés I-II.
Képjavítások: i) Képelem-alapú képjavítások(Point processing): Képjavító módszerek típusai, Intenzitás hisztogram, Intenzitás transzformációk: kontraszt növelés, küszöbölés, normalizálás, képnegálás, gamma transzformáció, szeletelés, hisztogram kiegyenlítés. ii) Környezet-alapú képjavítások(Neighbourhood processing): Lokális operátorok típusai, Kereszt-korreláció, konvolúciós szűrés, Zajszűrés: zajtípusok, alul-, felül- és sáv-áteresztő szűrők, doboz- és átlagszűrő, a Gauss és a médián szűrők, adaptív szűrés, Laplace szűrő, „unsharp masking”, Gyors szűrés
Megfeleltetés és mintaillesztés: Megfeleltetés a számítógépes látásban, Mintaillesztés (template matching): hasonlósági mértékek, invariancia, objektum és kontúr illesztése, robusztusság, stabil illesztés, gyors megvalósítások
Képi jellemzők (sajátságok) keresése: Lokális képi jellemzők típusai: él, vonal, folt, sarok, Élkeresés: élszűrés és éllokalizálás, gradiens operátorok, a Canny éldetektáló, utófeldolgozás (nonmaxima suppression), zero-crossing operátor, Sarokdetektálás: lokális struktúra mátrix, KLT sarokdetektáló, Harris sarokdetektáló
Képszegmentálás: i) Képelem-osztályozáson alapuló szegmentálás: Feladat-megfogalmazás, a küszöbölés fogalma, Hisztogram alapú küszöb beállítás: modalitás elemzés, az Otsu algoritmus, hisztogram modellezés normál eloszlások segítségével, a különböző módszerek összehasonlítása, Hisztogram javítása a gradiens segítségével. ii) Tartomány-orientált szegmentálás: Feladat-megfogalmazás, Szegmentálási módszerek: terület-növesztés (region growing), split-and-merge, négyesfa(quadtree)
Bináris képek feldolgozása és elemzése: A digitális geometria alapfogalmai és –műveletei, Középtengely (medial axis), váz (skeleton), távolsági transzformáció, vékonyítás, Bináris morfológia: erózió, dilatáció, ezek tulajdonságai, egyéb morfológiai műveletek
Kétdimenziós alakelemzés: Adatstruktúrák: futam-hossz kód, lánckód, meredekség függvény, sugárfüggvény, Topológiai elemzés (összefüggőség), Alakelemző leírások és módszerek: kontúralapú eljárások, területalapú eljárások, invariáns nyomatékok, alaktényezők, szimmetria, konvexitás.
Gábor Dénes Főiskola
Digitális képfeldolgozás
Az emberi és gépi látás, Képfeldolgozás eszközei, Digitális képalkotás, Képjavítás, Geometriai korrekció, Szegmentálás, Osztályozás, Képkódolás és tömörítés, Alkalmazások, Mezőgazdasági alkalmazások, orvosi alkalmazások, távérzékelés (légi- és űr), digitális fényképezés, ipari képfeldolgozó rendszerek, digitális videó, számítógépes animáció, irodai alkalmazás, optikai karakterfelismerés, vizuális adatformátumok, bűnügy- és biztonságtechnikai alkalmazások.
Kecskeméti Főiskola
Jel- és képfeldolgozás
Jel, rendszer, információ. A jelek fõbb típusai, alapvetõ feladatok a digitális jelfeldolgozásban. Folytonos idejû rendszerek. Mintavételezés, kvantálás és kódolás, az optimális kvantáló, analóg jelek digitális feldolgozása. Diszkrét idejû, lineáris, idõinvariáns rendszerek, fõbb tulajdonságaik. Differencia-egyenlet és megoldása. A lineáris és a cirkuláris (periodikus) konvolúció és korreláció. Számsorozatok Fourier-transzformáltja, a diszkrét rendszer frekvencia-karakterisztikája, a diszkrét Fourier-transzformáció, a DFT mátrix alakja, számítása, a gyors Fourier-transzformáció. Diszkrét ortogonális transzformációk (DWHT, DHT, DCT). Digitális szûrõk (FIR, IIR), gördülõ (rekurzív) DFT, spektrumbecslés DFT-vel, ablakfüggvények, cirkuláris és lineáris konvolúció számítása DFT-vel. Kétdimenziós jelek digitalizálása, kétdimenziós lineáris konvolúció, 2D DFT és számítása egydimenziós DFT-vel.
Ipari folyamatok méréstechnikája
Mérõrendszerek elemei, DAQ rendszerek helye az ipari folyamatokban. Mérõautomaták. Egyszerû, sokcsatornás, és számítógépes mérõrendszer. Mérõjelek, mérõszenzorok típusai, mûködése, alkalmazása, mérõszenzorok megválasztása. A/D, D/A átalakítók, és alkalmazásuk. Mérésadat feldolgozás, és a mérõrendszer vezérlése. Mérõrendszerek topológiái. Adatátvitel. Információs kapcsolatokat megvalósító funkcionális egységek GPIB interface.. R232/RS485, RS232/RS422 soros port kommunikáció. Képfeldolgozás alapjai. Élszámlálás, matematikai mûveletek, alakzat felismerés kamerás mérõrendszerekben.
Intelligens rendszerek II., Alakzat felismerés
Az alakzat-felismerés feladatköre, 1D és 2D alkalmazási példák, egy jelfelismerõ rendszer tipikus felépítése. Az alakzat-felismerés modellje. Jelreprezentációk jelterekben. Az adatrendszer alapvetõ statisztikai jellemzõi. A KLT, lényegkiemelés a KLT alapján, dimenziócsökkentés. Lényegkiemelés diszkrét ortogonális transzformációkkal. (DFT, DCT, DHT, DWHT). Elõfeldolgozási eljárások 1D és 2D esetben. Osztályba sorolás lineáris diszkriminanciafüggvénnyel. A k-NN osztályozó. Osztályba sorolás
statisztikai jellemzõkkel. Az osztályba sorolás hibája. Klaszterezés a k-közép eljárással. A mesterséges neuronhálózatok alapfogalmai. Ellenõrzött tanulás, kritériumfüggvény, kritériumfelület, izokritérium-görbe. Az adaline és az egyrétegû perceptron hálózat. A többrétegû perceptron hálózat tanítása. Tanító nélküli tanítás mesterséges neuronhálózatokkal. A Kohonen-hálózat és tanítása. A tanuló vektor-kvantálás.
Ipari képfeldolgozás
A tematika kialakítás alatt áll
Pannon Egyetem Georgikon Mezőgazdaságtudományi Kar
Képfeldolgozás
Képi információk mérése
Biometrika
Pázmány Péter Katolikus Egyetem
Képfeldolgozás
Projektív geometria a képanalízisben: 3D képi struktúrák, világítási modellek, sztereó látás; Kamera modell és többnézetű geometria; Képek összeegyeztetése: alak, textúra, mozgás; Képszerkezet és mozgás, önkalibrálás, multikamerás rendszerek; Mélységi detekció; Felszín és megvilágítás modellezése a 3D alakfelismeréshez; Numerikus eljárások: Levenberg-Marquardt minimization, Newton iteration, RANSAC optimalizálási modellek; Radon transzformáció és esettanulmányok: tomográfia, légkörvizsgálat; Táv-képfeldolgozás és Fotogrammetria (alapok); Markov modellek a tér és időbeli szegmentálásra, mozgáskövetésre; Dekonvolúciós optimalizálásos eljárások, szuperfelbontás; Biometrikai testmodellek előállítása kamerafelvételekből és tomográfiával; Mozgástörténet elemzése 3D-ben; Térbeli képek és videók adatbázisba vitele és kereshetősége; A 3D modellek megjelenítésének algoritmikus és műszaki kérdései: a 3D képanalízis kapcsolódásai a számítógépes grafikához
Színes képek és feldolgozásuk. Fejlett képszegmentációs módszerek. A vázkijelölés módszerei és alkalmazásai. Matematikai morfológia. Bináris képek feldolgozása. Textúraelemzés. Leképezések (morphing, warping). Képregisztráció. Mozgás és követése. Fuzzy szegmentálás
Képek, vetületek, rekonstrukció, rekonstrukciós probléma. Vetület-szelet tétel, konvolúciós rekonstrukció. Algebrai rekonstrukciós technikák, egyéb rekonstrukciós módszerek. 3D tárgyak rekonstrukciója, számítógépes tomográfia. Orvosi képek rekonstrukciója. A tomográfia ipari és egyéb alkalmazásai. Diszkrét tomográfia és alkalmazásai
Képregisztráció
Képregisztráció: alapfogalmak, csoportosítások. Képalkotó technikák, a képek jellemzõi, geometriájuk Regisztrációs eredmények megjelenítése. Geometriai transzformációk és végrehajtásuk. Interpolációs technikák. Pont-alapú illesztõ módszerek és hibaanalízisük. Pontfelhõk illesztése: sarokpontdetektálás, pontpárosítás Kontúr/felszín-illesztõ módszerek és tulajdonságaik Képi információmennyiség csökkentése. Képponthasonlóságon alapuló mértékek. Automatikus regisztrációs technikák kiértékelése. Fizikai tér - kép regisztráció. Objektumok követése, követõeszközök. Néhány mûtéttervezési és végrehajtási alkalmazás. Nemlineáris regisztráció. Ponteloszlási modell (PDM) és alkalmazási lehetõségei. ITK, VTK, Slicer, ImageJ, Drop.
Bevezetés - az emberi és a számítógépes látás kapcsolata. A látás modelljei (Marr, Gestalt szabályok). Kamera geometria, 3D -> 2D leképezés paraméterei. Felületrekonstrukció egyetlen kép segítségével: árnyalat alapú módszerek. Textúra alapú módszerek. Mozgás mérése, Optical Flow kiszámítása. A mozgás mint transzformáció: Parametrikus mozgás modellek. Mozgáskövetés. Video mozaikok. Szetero látás, epipolár geometria, Essential Matrix, Fundamental Matrix. 3D rekonstrukció egy képpárból. 3D rekonstrukció több képpárból. Fotometriai sztereo, mozgás alapú rekonstrukció. 3D rekonstrukció és virtuális nézetek generálása
Digitális képek szegmentálása
A szegmentálás szerepe a számítógépes látásban. A szegmentálásban használt képtulajdonságok: Szín: nem-lineáris (RGB, HSV) és lineáris (CIE-LUV, CIE-LAB) színrendszerek jellemzõi. Textúra: statisztikus jellemzõk, MRSAR, Gabor szûrõk. Mozgás: elmozdulás mérése, mozgással kapcsolatos szegmentálási problémák. Szegmentáló algoritmusok: Élek detektálása: Sobel operátor; Canny, Deriche detektor. Homogén régiók detektálása: split-merge, k-means, mean shift, watershed
A diszkrét tomográfia feladata és alapkérdései. Bináris tomográfia és alkalmazásai. Bináris mátrixok rekonstrukciója két vetületbõl. Mag-burok algoritmus, hv-konvex poliominók, Rekonstrukciós problémák kapcsolata 2SAT kifejezéssekkel, Rekonstrukció kettõnél több vetület esetén. Vetületi geometriák, vetületképzési módszerek. A rekonstrukció, mint optimalizálási probléma. Pixel alapú és geometriai objektum alapú rekonstrukció. Több komponensû objektumok rekonstruálása DT-vel. Elõfeldolgozási módszerek a rekonstrukció elõtt. DT alkalmazása nem roncsoló anyagvizsgálat esetén. Emissziós Diszkrét Tomográfia és alkalmazásai
Energiaminimalizációs módszerek a képszegmentálásban
Markov mezõk és alkalmazásuk a képszegmentálásban. Aktív kontúr. Variációs módszerek. Alakzatok leírása. Magasabbrendû információk felhasználása a képszegmentálásban
Fuzzy módszerek a képfeldolgozásban
Alapfogalmak, fuzzy halmazok és mûveletek, fuzzy logika. Fuzzy képfeldolgozó rendszerek felépítése. Fuzzy geometria. Fuzzy képjavítási módszerek. Fuzzy éldetektálás és élösszekötés. Fuzzy képszegmentálás. Fuzzy matematikai morfológia. Fuzzy összefüggõség és változatai, algoritmusai. Fuzzy összefüggõség alkalmazása orvosi képek szegmentálásában
Képregisztráció és orvosi alkalmazásai
A regisztráció feladata, felhasználási területei. A regisztrációs algoritmusok fõ komponensei, osztályozásuk. 3D orvosi képalkotás. Geometriai transzformációk végrehajtása, interpolációs technikák. Pont-alapú regisztráció és jellemzõi. Felszínillesztõ algoritmusok. Automatikus módszerek és jellemzõik, hasonlósági mértékek. Képfúzió. Számítógéppel támogatott mûtéttervezés (CIS) alkalmazások. Nemlineáris regisztráció.
Vázkijelölés a képfeldolgozásban
A váz meghatározásai és tulajdonságai. Távolságtranszformációk és algoritmusaik. Vázkijelölés távolságtranszformációval. A Voronoi és a Delaunay felbontás és algoritmusaik. Voronoi váz. Vázkijelölés vékonyítással Vékonyító algoritmusok 2D-ben és 3D-ben.