Detail předmětu

Strojové vidění

FSI-VSV-A Ak. rok: 2025/2026 Zimní semestr

Předmět poskytuje přehled o principu vzniku digitální fotografie a jejím následném zpracování pro vizuální inspekční úlohy v průmyslové výrobě.

Garant předmětu

doc. Ing. Pavel Škrabánek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a informatiky

Výsledky učení předmětu

Prerekvizity

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Způsob a kritéria hodnocení

Znalosti a dovednosti jsou ověřovány zápočtem a zkouškou. Požadavky pro zápočet: zpracování zadané praktické úlohy. Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je povinná. Cvičení, která nemůže student absolvovat v řádné termínu je možno nahradit v termínu náhradním. Zkouška je ústní a pokrývá celé probrané učivo.

Jazyk výuky

angličtina

Cíl

Seznámit studenty se základními principy interakce záření s hmotou, s přístrojovou technikou užívanou v aplikacích strojového vidění, a s nejběžněji používanými metodami zpracování obrazu ve strojovém vidění.

 

Po absolvování kurzu studenti budou schopni:

  • vybrat vhodné přístrojové vybavení pro různé aplikace strojového vidění,
  • navrhnout vhodnou instalaci přístrojového vybavení,
  • vytvořit algoritmy pro zpracování dat pro základní aplikační úlohy.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Pavel Škrabánek, Ph.D.

Osnova



  1. Úvod, interakce záření s hmotou, vznik obrazu, komponenty systémů strojového vidění, typické aplikace strojového vidění




  2. Geometrie osvětlení a její vliv na výsledný obraz, zdroje záření pro strojové vidění, osvětlení ve viditelném, infračerveném a ultrafialovém spektru




  3. Objektivy s perspektivní projekcí – ohnisková vzdálenost, clonová závěrka a základní pojmy související s perspektivní projekcí, mezikroužky, hloubka ostrosti, vady objektivů a jejich kompenzace, rozlišení objektivů, telecentrické objektivy




  4. Fotodioda, CMOS snímače, elektronické závěrky, kvantová účinnost snímačů, vznik digitálního obrazu, elektronické obvody kamer a jejich vliv na vznik šumu




  5. Optické filtry a jejich použití ve strojové vidění, snímání vícepásmových obrazů, přístrojová technika pro strojové vidění (řádkové a maticové digitální kamery, zdroje světla, optické filtry, objektivy)




  6. Návrh přístrojové částí systému strojového viděni (zpracování zadání, sběr a vyhodnocení dat, dokumentace)




  7. Histogram obrazu, transformace jasové stupnice, geometrické transformace, interpolace




  8. Úvod do filtrace v prostorové oblasti, obnova obrazu postiženého šumem, detekce hran




  9. Segmentace obrazu




  10. Morfologické transformace a jejich využití ve zpracování obrazu




  11. Vyhodnocování upraveného obrazu (detekce tvarů, detekce shluků, měření vzdáleností a úhlů)




  12. Klasifikace obrazu




  13. Detekce objektů v obraze



Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Pavel Škrabánek, Ph.D.

Osnova


  • Úvod do problematiky předmětu, bezpečnost práce v laboratoři.

  • Instalace a ovládání osvětlovačů, instalace a nastavení objektivů, práce s optickými filtry.

  • Připojení průmyslových kamer a jejich konfigurace.

  • Software pro návrh a implementaci zpracovatelského řetězce pro zpracování obrazových dat.

  • Návrh a implementace sytému počítačového vidění pro zadanou úlohu.