Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Elektronika i telekomunikacja (S1)

Sylabus przedmiotu Przetwarzanie sygnałów i obrazów:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Elektronika i telekomunikacja
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Przetwarzanie sygnałów i obrazów
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Przetwarzania Sygnałów i Inżynierii Multimedialnej
Nauczyciel odpowiedzialny Jan Purczyński <Jan.Purczynski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Eugeniusz Kornatowski <Eugeniusz.Kornatowski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW5 15 1,50,62zaliczenie
laboratoriaL5 30 2,50,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość matematyki w zakresie umożliwiającym wykorzystywanie liczb zespolonych i rachunku różniczkowego i całkowego.
W-2Umiejętność wykorzystywania środowisk obliczeń numerycznych (Mathcad, Matlab).

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z algorytmami i technikami przetwarzania sygnałów i obrazów.
C-2Ukształtowanie umiejętności implementacji prostych algorytmów przetwarzania sygnałów i obrazów w wybranym środowisku

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Częstotliwościowe charakterystyki amplitudowe i fazowe.2
T-L-2Odpowiedź impulsowa i skokowa liniowego układu analogowego.2
T-L-3Projektowanie filtrów cyfrowych ze skończoną odpowiedzią impulsową.3
T-L-4Projektowanie filtrów cyfrowych z nieskończoną odpowiedzią impulsową.3
T-L-5Filtry antyaliasingowe.2
T-L-6Generowanie sygnałów cyfrowych.2
T-L-7Błędy próbkowania i kwantowania sygnałów analogowych.2
T-L-8Cyfrowe filtry statystyki porządkowej.3
T-L-9Kryteria szacowania jakości algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów.2
T-L-10Liniowa filtracja obrazów3
T-L-11Operacje arytmetyczne, logiczne i geometryczne na obrazie, zniekształcanie obrazów3
T-L-12Binaryzacja, operacje morfologiczne.3
30
wykłady
T-W-1Transmitancja liniowego układu analogowego.2
T-W-2Transformacja biliniowa.2
T-W-3Cyfrowe filtry rekursywne i nierekursywne.2
T-W-4Kryteria stabilności układów analogowych i cyfrowych.2
T-W-5Konwersja analogowo - cyfrowa i cyfrowo - analogowa.1
T-W-6Jednowymiarowe nieliniowe filtry cyfrowe.2
T-W-7Obraz cyfrowy – klasy, reprezentacja, przekształcenia obrazów. Operacje arytmetyczne i logiczne na obrazach cyfrowych. Przekształcenia geometryczne, zapis macierzowy.2
T-W-8Lokalna obróbka oraz filtracja obrazów (pojęcie maski filtru, filtry dolnoprzepustowe, górnoprzepustowe, krawędziowe, konturowe, medianowe).2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Przygotowanie teoretyczne do ćwiczeń laboratoryjnych.25
A-L-3Opracowanie wyników i wykonanie sprawozdania.20
75
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Uzupełnienie wiedzy z literatury.15
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia.13
A-W-4Konsultacje z wykładowcą.2
45

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1podająca - wykład informacyjny
M-2programowana - z użyciem komputera
M-3praktyczna - ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: zaliczenie ustne
S-2Ocena podsumowująca: końcowe zaliczenie laboratorium

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ET_1A_C17_W01
Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie teorii obwodów elektrycznych oraz w zakresie teorii sygnałów i metod ich przetwarzania.
ET_1A_W14T1A_W03, T1A_W04C-1T-W-1, T-W-4, T-W-3, T-W-6, T-W-2, T-W-7, T-W-5, T-W-8M-1S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ET_1A_C17_U01
Potrafi dokonać analizy sygnałów i prostych systemów przetwarzania sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości, stosując techniki analogowe i cyfrowe oraz odpowiednie narzędzia sprzętowe i programowe. Potrafi stosować cyfrowe układy programowalne oraz korzystać z poznanych algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów oraz wybranych algorytmów przetwarzania obrazów.
ET_1A_U07, ET_1A_U15T1A_U08, T1A_U09, T1A_U16C-2T-L-10, T-L-11, T-L-12, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8, T-L-9, T-L-1M-2, M-3S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ET_1A_C17_W01
Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie teorii obwodów elektrycznych oraz w zakresie teorii sygnałów i metod ich przetwarzania.
2,0
3,0Student ma uporządkowaną wiedzę w zakresie teorii obwodów elektrycznych oraz w zakresie teorii sygnałów i metod ich przetwarzania.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ET_1A_C17_U01
Potrafi dokonać analizy sygnałów i prostych systemów przetwarzania sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości, stosując techniki analogowe i cyfrowe oraz odpowiednie narzędzia sprzętowe i programowe. Potrafi stosować cyfrowe układy programowalne oraz korzystać z poznanych algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów oraz wybranych algorytmów przetwarzania obrazów.
2,0
3,0Student potrafi dokonać analizy sygnałów i prostych systemów przetwarzania sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości, stosując techniki analogowe i cyfrowe oraz odpowiednie narzędzia sprzętowe i programowe. Potrafi stosować cyfrowe układy programowalne oraz korzystać z poznanych algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów oraz wybranych algorytmów przetwarzania obrazów.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Papoulis A., Obwody i układy, WKiŁ, Warszawa, 1988
  2. Zieliński P.T., Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań., WKiŁ, Warszawa, 2009
  3. Tadeusiewicz R., Korohoda P., Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów., Wydawnictwo FPT., Kraków, 1997
  4. Pratt W., Digital Image Processing, John Wiley & Sons, Nowy Jork, 2001, 3

Literatura dodatkowa

  1. Lyons R.G., Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów, WKiŁ, Warszawa, 1999
  2. Yun Q. Shi, Huifang Sun, Image and Video Compression for Multimedia Engineering - Fundamentals, Algorithms and Standards, CRC Press, 2000

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Częstotliwościowe charakterystyki amplitudowe i fazowe.2
T-L-2Odpowiedź impulsowa i skokowa liniowego układu analogowego.2
T-L-3Projektowanie filtrów cyfrowych ze skończoną odpowiedzią impulsową.3
T-L-4Projektowanie filtrów cyfrowych z nieskończoną odpowiedzią impulsową.3
T-L-5Filtry antyaliasingowe.2
T-L-6Generowanie sygnałów cyfrowych.2
T-L-7Błędy próbkowania i kwantowania sygnałów analogowych.2
T-L-8Cyfrowe filtry statystyki porządkowej.3
T-L-9Kryteria szacowania jakości algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów.2
T-L-10Liniowa filtracja obrazów3
T-L-11Operacje arytmetyczne, logiczne i geometryczne na obrazie, zniekształcanie obrazów3
T-L-12Binaryzacja, operacje morfologiczne.3
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Transmitancja liniowego układu analogowego.2
T-W-2Transformacja biliniowa.2
T-W-3Cyfrowe filtry rekursywne i nierekursywne.2
T-W-4Kryteria stabilności układów analogowych i cyfrowych.2
T-W-5Konwersja analogowo - cyfrowa i cyfrowo - analogowa.1
T-W-6Jednowymiarowe nieliniowe filtry cyfrowe.2
T-W-7Obraz cyfrowy – klasy, reprezentacja, przekształcenia obrazów. Operacje arytmetyczne i logiczne na obrazach cyfrowych. Przekształcenia geometryczne, zapis macierzowy.2
T-W-8Lokalna obróbka oraz filtracja obrazów (pojęcie maski filtru, filtry dolnoprzepustowe, górnoprzepustowe, krawędziowe, konturowe, medianowe).2
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Przygotowanie teoretyczne do ćwiczeń laboratoryjnych.25
A-L-3Opracowanie wyników i wykonanie sprawozdania.20
75
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Uzupełnienie wiedzy z literatury.15
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia.13
A-W-4Konsultacje z wykładowcą.2
45
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaET_1A_C17_W01Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie teorii obwodów elektrycznych oraz w zakresie teorii sygnałów i metod ich przetwarzania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówET_1A_W14Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie teorii obwodów elektrycznych oraz w zakresie teorii sygnałów i metod ich przetwarzania.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W04ma szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z algorytmami i technikami przetwarzania sygnałów i obrazów.
Treści programoweT-W-1Transmitancja liniowego układu analogowego.
T-W-4Kryteria stabilności układów analogowych i cyfrowych.
T-W-3Cyfrowe filtry rekursywne i nierekursywne.
T-W-6Jednowymiarowe nieliniowe filtry cyfrowe.
T-W-2Transformacja biliniowa.
T-W-7Obraz cyfrowy – klasy, reprezentacja, przekształcenia obrazów. Operacje arytmetyczne i logiczne na obrazach cyfrowych. Przekształcenia geometryczne, zapis macierzowy.
T-W-5Konwersja analogowo - cyfrowa i cyfrowo - analogowa.
T-W-8Lokalna obróbka oraz filtracja obrazów (pojęcie maski filtru, filtry dolnoprzepustowe, górnoprzepustowe, krawędziowe, konturowe, medianowe).
Metody nauczaniaM-1podająca - wykład informacyjny
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: zaliczenie ustne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student ma uporządkowaną wiedzę w zakresie teorii obwodów elektrycznych oraz w zakresie teorii sygnałów i metod ich przetwarzania.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaET_1A_C17_U01Potrafi dokonać analizy sygnałów i prostych systemów przetwarzania sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości, stosując techniki analogowe i cyfrowe oraz odpowiednie narzędzia sprzętowe i programowe. Potrafi stosować cyfrowe układy programowalne oraz korzystać z poznanych algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów oraz wybranych algorytmów przetwarzania obrazów.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówET_1A_U07Potrafi dokonać analizy sygnałów i prostych systemów przetwarzania sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości, stosując techniki analogowe i cyfrowe oraz odpowiednie narzędzia sprzętowe i programowe.
ET_1A_U15Potrafi stosować cyfrowe układy programowalne oraz korzystać z poznanych algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
T1A_U16potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować oraz zrealizować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Cel przedmiotuC-2Ukształtowanie umiejętności implementacji prostych algorytmów przetwarzania sygnałów i obrazów w wybranym środowisku
Treści programoweT-L-10Liniowa filtracja obrazów
T-L-11Operacje arytmetyczne, logiczne i geometryczne na obrazie, zniekształcanie obrazów
T-L-12Binaryzacja, operacje morfologiczne.
T-L-2Odpowiedź impulsowa i skokowa liniowego układu analogowego.
T-L-3Projektowanie filtrów cyfrowych ze skończoną odpowiedzią impulsową.
T-L-4Projektowanie filtrów cyfrowych z nieskończoną odpowiedzią impulsową.
T-L-5Filtry antyaliasingowe.
T-L-6Generowanie sygnałów cyfrowych.
T-L-7Błędy próbkowania i kwantowania sygnałów analogowych.
T-L-8Cyfrowe filtry statystyki porządkowej.
T-L-9Kryteria szacowania jakości algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów.
T-L-1Częstotliwościowe charakterystyki amplitudowe i fazowe.
Metody nauczaniaM-2programowana - z użyciem komputera
M-3praktyczna - ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: końcowe zaliczenie laboratorium
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi dokonać analizy sygnałów i prostych systemów przetwarzania sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości, stosując techniki analogowe i cyfrowe oraz odpowiednie narzędzia sprzętowe i programowe. Potrafi stosować cyfrowe układy programowalne oraz korzystać z poznanych algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów oraz wybranych algorytmów przetwarzania obrazów.
3,5
4,0
4,5
5,0