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Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação


Escola de Engenharia de São Carlos
 
Engenharia Elétrica e de Computação
 
Disciplina: SEL0339 - Visão Computacional
Computer Vision

Créditos Aula: 2
Créditos Trabalho: 1
Carga Horária Total: 60 h
Tipo: Semestral
Ativação: 15/07/2024 Desativação:

Objetivos
Fornecer ao aluno os conceitos fundamentais da visão computacional e suas aplicações, detalhando as principais técnicas de processamento morfológico, segmentação, extração de características, classificação e reconhecimento de padrões em imagens. Ao final do curso o aluno terá conhecimento das principais técnicas de visão computacional e será capaz de aplicar os conceitos aprendidos em tarefas práticas que exigem conhecimentos na área de visão computacional.
 
To provide students with the basic concepts of computer vision and its applications, detailing the main techniques of morphological processing, segmentation, feature extraction, classification and pattern recognition in images. At the end of the course, the student will have knowledge of the main computer vison techniques and will be able to apply the concepts learned in practical tasks that require knowledge of computer vision.
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
1292840 - Marcelo Andrade da Costa Vieira
 
Programa Resumido
Introdução à visão computacional, revisão dos conceitos de processamento de imagens, operadores morfológicos, segmentação de imagens, extração de características, reconhecimento de padrões em imagens, classificadores, redes neurais artificiais, métodos de avaliação de classificadores. Atividades práticas em linguagem Python.
 
Introduction to computer vision, review of image processing concepts, morphological operators, image segmentation, feature extraction, pattern recognition in images, classifiers, artificial neural networks, classifier assessment. Practical activities in Python language.
 
 
Programa
Introdução à visão computacional: visão biológica, fundamentos de imagens digitais, vizinhança, adjacência, conectividade e métricas de distância.
Revisão dos conceitos básicos de processamento digital de imagens.
Operadores morfológicos: dilatação, erosão, abertura, fechamento e filtros morfológicos.
Segmentação de imagens: fronteiras, região, detectores de bordas, limiarização automática, crescimento de região.
Extração de características: descritores de forma, descritores de cor, descritores de textura. Momentos invariantes.
Reconhecimento de padrões em imagens: vetores de características, seleção de características, métodos de decisão.
Classificadores: classificadores de distância mínima, classificadores Bayesianos, redes neurais artificiais, deep learning, redes neurais convolucionais, treinamento supervisionado e não-supervisionado, métodos de agrupamento (hierárquico e não-hierárquico).
Métodos de avaliação de classificadores: tabela de contingências, matriz de confusão, validação cruzada, curvas ROC.
Atividades práticas em linguagem Python
 
Introduction to computer vision: biological vision, fundamentals of digital images, neighborhood, adjacency, connectivity and distance metrics. Review of the basic concepts of digital image processing. Morphological operators: dilation, erosion, opening, closing and morphological filters. Image segmentation: borders, region, edge detectors, automatic thresholding, region growing. Feature extraction: shape descriptors, color descriptors, texture descriptors. Invariant moments. Pattern recognition in images: feature vectors, feature selection, decision methods. Classifiers: minimum distance classifiers, Bayesian classifiers, artificial neural networks, deep learning, convolutional neural networks, supervised and unsupervised training, clustering methods (hierarchical and non-hierarchical). Classifier assessment: contingency table, confusion matrix, cross-validation, ROC curves. Practical activities in the Python language.
 
 
Avaliação
     
Método
Ao final de cada tópico do Programa, será realizada uma atividade prática para o aluno aprender como aplicar os conceitos em atividades relacionadas à visão computacional. Também serão realizadas provas teóricas e provas práticas para avaliação do conhecimento do aluno ao longo do curso.
Critério
Média ponderada de todas as avaliações: atividades práticas, provas teóricas e provas práticas. Critério de Aprovação: Média ponderada de todas as avaliações deve ser maior ou igual a 5,0 (cinco)
Norma de Recuperação
Os critérios de avaliação da recuperação devem ser similares aos aplicados durante o semestre regular do oferecimento da disciplina; 1) A nota final (MF) do aluno que realizou provas de recuperação dependerá da média do semestre (MS) e da média das provas de recuperação (MR), como segue: a) MF=5 se 5 ≤MR ≤ (10 - MS); b) MF = (MS + MR) / 2 se MR > (10 – MS) c) MF = MS se MR < 5. 2) O período de recuperação das disciplinas deve se estender do início até um mês antes do final do semestre subsequente ao da reprovação do aluno em primeira avaliação.
 
Bibliografia
     
GONZALEZ, R.C.; WOODS, R.E. Digital Image Processing 4th Ed., Pearson, 2018.
GONZALEZ, R.C.; WOODS, R.E.; EDDINS, S.L. Digital Image Processing using Matlab, 3rd Ed., Gatesmark, 2020.
GONZALEZ, R.C.; WOODS, R.E. Processamento Digital de Imagens. 3 Ed., Pearson, 2010.
SCHALKOFF, R.J. Digital Image Processing and Computer Vision. New York: John Wiley & Sons Inc., 1989.
PRINCE, S. J. D.; Computer Vision: Models, Learning, and Inference, Cambridge University Press, 1st edition, 2012.
Complementar
ALPAYDIN, E.; Introduction to Machine Learning, 3rd edition, The MIT Press, USA, 2014.
SZELISKI, R.; Computer Vision: Algorithms and Applications, Springer, 2011 edition, 2010.
BACKES, A. R.; Junior, J. J. M. S.; Introdução à Visão Computacional Usando Matlab, Alta Books, 1a Ed., 2016.
NIXON, M.; AGUADO, A. S. - Feature Extraction & Image Processing, Second edition, Elsevier, London, 2008.
 

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