Курс лекций от спецсеминара «Обработка изображений и компьютерное моделирование» для студентов 1-2 курсов

Время проведения: по четвергам в 16:20, ауд. 685, первая лекция 15 марта.

Количество лекций: 4 лекции с одним практическим заданием.

Темы лекций:

  • Что такое математические методы обработки изображений? Примеры, в первую очередь, из
    области задач обработки и анализа медицинских изображений (проф. Крылов А.С.).
  • Введение в обработку изображений. Задание по реконструкции цветных изображений начала
    20 века. Автоматическое ретуширование изображений (к.ф.-м.н. Мизотин М.М.).
  • Повышение разрешения изображений и суперразрешение (к.ф.-м.н. Насонов А.В.).
  • Примеры из практики обработки и анализа звуковых сигналов (к.ф.-м.н. Лукин А.С.).
  • Разработка эффективных базовых алгоритмов компьютерного зрения (к.ф.-м.н. Юрин Д.В.).
  • Короткие презентации аспирантов:
    повышение резкости изображений и эффект ложного оконтуривания (А.А.Черноморец)
    биометрия по радужной оболочке глаза (Е.А.Павельева)
    разреженные представления в анализе изображений (А.С.Семашко)

Материалы к лекциям:

  • Часть 1. Цветные фотографии.  
  • PDF
  • Часть 2. Введение в MATLAB.
  • PDF
  • Часть 3. Image inpainting.
  • PDF

Задание

Обязательная часть

  • Написать программу на MATLAB для автоматического совмещения трех каналов изображения. Программа должна быть хорошо прокомментирована.
  • Подготовить краткий отчет с описанием алгоритма и результатами (pdf).
  • Выслать архив c программой и отчетом (название файла фамилия.zip) на mizotin@cs.msu.ru с тегом [ProkudinTask].

Опциональные улучшения

  • Поиск смещения с помощью пирамиды или FFT.
  • Совмещение с субпиксельной точностью.
  • Автоматическое ретуширование дефектов (inpainting).
  • Постобработка и другие улучшения по вашему усмотрению (напр. автокоррекция цвета).

Правила выполнения работы

  • Запрещается копирование кода.
  • Разрешается обсуждение идей реализации алгоритмов.
  • Разрешается использование любых источников информации, источник должен быть упомянут в отчете.
  • Разрешается использование программ для MATLAB из интернета (также с указанием источника), если они не решают поставленную задачу целиком.

Материалы к заданию

Шаблон программы для выполнения задания: http://imaging.cs.msu.ru/files/courses/ipintro2012/sample_code.m

Изображения для обязательной части задания можно скачать по адресу http://imaging.cs.msu.ru/files/courses/ipintro2012/data.zip

Изображения для дополнительной части задания (ускоренного алгоритма) можно скачать по адресу http://imaging.cs.msu.ru/files/courses/ipintro2012/data_hires.zip

Для автоматического ретуширования дефектов предлагается воспользоваться готовой программой по адресу http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/4551 (inpaint_nans.m). Для работы алгоритма нужно заменить ретушируемые пиксели значением NaN (not a number).