一月 21, 2020 bck体育 没有评论

课程概况在本门课程中,您将学习图像和视频处理的基本概念,以及如何用这些概念解决商业或科学中的实际问题。

数字图像和视频现已无处不在:在科技(例如航天、生物医学等领域)、消费、工业、艺术等领域都有应用;而且已经涵盖了电磁频谱中很大一部分:从可见光、红外线到伽马射线,甚至更远。

因此,处理图像和视频信号的能力对于工科和理科学生、程序员、科学家来说已经成为了必须掌握的重要技能。

数字图像和视频处理使我们正在经历的多媒体技术革命成为可能。

几个重要的图像和视频处理的例子:图像劣化的去除(例如将快速移动的汽车的照片去模糊),为了节约存储和高校传输对图像和视频进行的压缩和变换(如果你观看网络视频,或者用社交网络分享图片,那么你就已经用到了这些技术)。

本课程将涵盖图像和视频处理的基础部分。

我们会介绍描述和分析2D/3D图像和视频的数学框架,包括空间域、时空域、频域。

在本课程中,您将学到基础图像和视频处理方法背后的理论,包括图像/视频增强、回复、压缩,您也将学到如何使用最新工具将这些方法用于实际的任务。

从优化工具到统计方法,我们会介绍并使用很多这样的工具。

我们也会介绍在现代图像和视频处理中扮演重要角色的“稀疏性”。

在所有案例中,特定应用下的示例图像和视频都会被用到。

Inthisclassyouwilllearnthebasicprinciplesandtoolsusedtoprocessimagesandvideos,andhowtoapplytheminsolvingpracticalproblemsofcommercialandscientificinterests。

Digitalimagesandvideosareeverywherethesedays–inthousandsofscientific(e。

g。

astronomical,bio-medical),consumer,industrial,andartisticapplications。

Moreovertheycomeinawiderangeoftheelectromagneticspectrumfromvisiblelightandinfraredtogammaraysandbeyond。

Theabilitytoprocessimageandvideosignalsisthereforeanincrediblyimportantskilltomasterforengineering/sciencestudents,softwaredevelopers,andpracticingscientists。

Digitalimageandvideoprocessingcontinuestoenablethemultimediatechnologyrevolutionweareexperiencingtoday。

Someimportantexamplesofimageandvideoprocessingincludetheremovalofdegradationsimagessufferduringacquisition(e。

g。

removingblurfromapictureofafastmovingcar),andthecompressionandtransmissionofimagesandvideos(ifyouwatchvideosonline,orsharephotosviaasocialmediawebsite,youusethiseveryday!

),foreconomicalstorageandefficienttransmission。

Thiscoursewillcoverthefundamentalsofimageandvideoprocessing。

Wewillprovideamathematicalframeworktodescribeandanalyzeimagesandvideosastwo-andthree-dimensionalsignalsinthespatial,spatio-temporal,andfrequencydomains。

Inthisclassnotonlywillyoulearnthetheorybehindfundamentalprocessingtasksincludingimage/videoenhancement,recovery,andcompressionbutyouwillalsolearnhowtoperformthesekeyprocessingtasksinpracticeusingstate-of-the-arttechniquesandtools。

Wewillintroduceanduseawidevarietyofsuchtools–fromoptimizationtoolboxestostatisticaltechniques。

Emphasisonthespecialrolesparsityplaysinmodernimageandvideoprocessingwillalsobegiven。

Inallcases,exampleimagesandvideospertainingtospecificapplicationdomainswillbeutilized。

课程大纲周1

完成时间为2小时

IntroductiontoImageandVideoProcessing

Inthismodulewelookatimagesandvideosas2-dimensional(2D)and3-dimensional(3D)signals,anddiscusstheiranalog/digitaldichotomy。

Wewillalsoseehowthecharacteristicsofanimagechangesdependingonitsplacementovertheelectromagneticspectrum,andhowthisknowledgecanbeleveragedinseveralapplications。

3个视频(总计67分钟),5个阅读材料,1个测验

周2

完成时间为2小时

SignalsandSystems

Inthismoduleweintroducethefundamentalsof2Dsignalsandsystems。

Topicsincludecomplexexponentialsignals,linearspace-invariant

systems,2Dconvolution,andfilteringinthespatialdomain。

5个视频(总计82分钟),4个阅读材料,1个测验

周3

完成时间为2小时

FourierTransformandSampling

Inthismodulewelookat2Dsignalsinthefrequencydomain。

Topicsinclude:2DFouriertransform,sampling,discreteFouriertransform,and

filteringinthefrequencydomain。

5个视频(总计92分钟),2个阅读材料,1个测验

周4

完成时间为3小时

MotionEstimation

Inthismodulewecovertwoimportanttopics,motionestimationandcolorrepresentationandprocessing。

Topicsinclude:applicationsof

motionestimation,phasecorrelation,blockmatching,spatio-temporalgradientmethods,andfundamentalsofcolorimageprocessing

5个视频(总计119分钟),2个阅读材料,1个测验

周5

完成时间为3小时

ImageEnhancement

Inthismodulewecovertheimportanttopicofimageandvideoenhancement,i。

e。

theproblemofimprovingtheappearanceorusefulnessofanimageorvideo。

Topicsinclude:point-wiseintensitytransformation,histogramprocessing,linearandnon-linearnoisesmoothing,sharpening,homomorphicfiltering,pseudo-coloring,andvideoenhancement。

9个视频(总计170分钟),2个阅读材料,1个测验

周6

完成时间为3小时

ImageRecovery:Part1

Inthismodulewestudytheproblemofimageandvideorecovery。

Topicsinclude:introductiontoimageandvideorecovery,imagerestoration,matrix-vectornotationforimages,inversefiltering,constrainedleastsquares(CLS),set-theoreticrestorationapproaches,iterativerestorationalgorithms,andspatiallyadaptivealgorithms。

9个视频(总计168分钟),2个阅读材料,1个测验

周7

完成时间为2小时

ImageRecovery:Part2

Inthismodulewelookattheproblemofimageandvideorecoveryfromastochasticperspective。

Topicsinclude:Wienerrestorationfilter,

Wienernoisesmoothingfilter,maximumlikelihoodandmaximumaposterioriestimation,andBayesianrestorationalgorithms。

6个视频(总计107分钟),2个阅读材料,1个测验

周8

完成时间为3小时

LosslessCompression

Inthismoduleweintroducetheproblemofimageandvideocompressionwithafocusonlosslesscompression。

Topicsinclude:elementsof

informationtheory,Huffmancoding,run-lengthcodingandfax,arithmeticcoding,dictionarytechniques,andpredictivecoding。

8个视频(总计155分钟),2个阅读材料,1个测验

周9

完成时间为3小时

ImageCompression

Inthismodulewecoverfundamentalapproachestowardslossyimagecompression。

Topicsinclude:scalarandvectorquantization,differential

pulse-codemodulation,fractalimagecompression,transformcoding,JPEG,andsubbandimagecompression。

7个视频(总计146分钟),2个阅读材料,1个测验

周10

完成时间为3小时

VideoCompression

Inthismodulewediscusvideocompressionwithanemphasisonmotion-compensatedhybridvideoencodingandvideocompression

standardsincludingH。

261,H。

263,H。

264,H。

265,MPEG-1,MPEG-2,andMPEG-4。

6个视频(总计135分钟),2个阅读材料,1个测验

周11

完成时间为3小时

ImageandVideoSegmentation

Inthismoduleweintroducetheproblemofimageandvideosegmentation,anddiscussvariousapproachesforperformingsegmentation

includingmethodsbasedonintensitydiscontinuityandintensitysimilarity,watershedsandK-meansalgorithms,andotheradvancedmethods。

4个视频(总计110分钟),2个阅读材料,1个测验

周12

完成时间为3小时

Sparsity

Inthismoduleweintroducethenotionofsparsityanddiscusshowthisconceptisbeingappliedinimageandvideoprocessing。

Topicsinclude:


Written by admin