 |
|
Опис практичного курсу дисципліни
Комп’ютерна графіка
Частина 2
«Елементи машинного зору та основи розпізнавання образів»
Методичні вказівки до практичних занять
для підготовки бакалавра
галузі знань 0502 «Автоматика і управління»
напряму підготовки /6.050202/
«Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології»
всіх форм навчання
Редакційно-видавничий відділ
Луцький національний технічний університет
| |
УДК 621.325.5, 621.382.049.77
ББК 34.5
Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни: «Комп’ютерна графіка» у галузі знань 0502 «Автоматика і управління» за напрямом підготовки /6.050202/ «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології», всіх форм навчання /С.С. Костєлов. – Луцьк: ЛНТУ, 2012. – 86 c.
Укладач: С.С. Костєлов
Рецензент: В.П. Подоляк
Відповідальний за випуск: Л.О. Гуменюк
Затверджено науково-методичною радою ЛНТУ,
протокол № ______ від_________ 2013 р.
Рекомендовано до друку методичною радою
факультету КНІТ,
протокол № ______ від__________ 2013 р.
Розглянуто на засіданні кафедри автоматизованого
управління виробничими процесами,
протокол № ______ від__________ 2013 р.
| |
Зміст
Стор.
Вступ..................................................................................................... 4
Опис практичного курсу дисципліни.................................................. 5
1. Практична робота №5......................................................................... 6
2. Практична робота №6......................................................................... 31
3. Практична робота №7......................................................................... 50
4. Практична робота №8......................................................................... 64
Додатки................................................................................................. 75
Список рекомендованої літератури та Інтернет ресурсів.................. 84
Вступ
Сучасна комп'ютерна графіка становить ряд напрямів і різноманітних застосувань. Для одних із них основою є автоматизація креслення технічної документації, для інших – проблеми оперативної взаємодії людини й комп'ютера, а також задачі числової обробки, розшифрування, передачі зображень з використанням телевізійних вимірювальних засобів.
Однією з основних підсистем САПР та ТВЗ, що забезпечує комплексне виконання проектних та вимірювальних задач на основі ЕОМ, є комп'ютерна графіка (КГ).
Комп'ютерною, або машинною, графікою називають наукову дисципліну, яка розробляє сукупність засобів та прийомів автоматизації кодування, обробки та декодування графічної інформації. Іншими словами, комп'ютерна графіка розробляє сукупність технічних, програмних, інформаційних засобів і методів зв'язку користувача з ЕОМ на рівні зорових образів для розв'язання різноманітних задач при виконанні конструкторської та технічної підготовки виробництва.
Дисципліна «Комп'ютерна графіка» є складовою частиною нормативно-методичного забезпечення навчального процесу для підготовки бакалаврів напрямку «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології» за спеціальністю 6.050202 «Автоматизоване управління технологічними процесами». Тому вивчення даної дисципліни пов'язане з інтенсивним розвитком комп'ютерної та мікропроцесорної техніки, поширенням ідей та методів візуального моделювання, а також цифрової обробки зображень.
Вивчення курсу «Комп'ютерна графіка» базується на матеріалі, що був засвоєний студентами в процесі вивчення таких курсів, як: математика, інформатика, алгоритмічні мови та комп'ютерна техніка.
Вивчення даного курсу є спеціалізованим предметом у галузі підготовки спеціалістів з даного напрямку і дає загальні поняття про цифрову обробку зображень. Цей курс має охопити широке коло теоретичних знань з області комп'ютерної графіки та цифрової обробки зображень.
Опис практичного курсу дисципліни
В широкому колі огляду дисципліни, саме поняття «комп’ютерна графіка» має достатньо великий спектр і охоплює: створення образів та об’єктів різними методами та засобами; захват та обробка зображень і відео з різного роду пристроїв; аналіз якості та інформаційності цифрових зображень; відновлення, редагування, кодування та декодування цифрових зображень і відео; що виконується за допомогою методів і засобів різних програмних продуктів, графічних редакторів, а також середовищ моделювання та візуалізації. Всі види обробки різноманітної графічної інформації дають змогу оцінити важливість та серйозність даної дисципліни в спектрі інженерних наук.
Оскільки комп’ютерна графіка передбачає роботу із великою кількістю даних різного формату, а саме: обробка цифрових і аналогових сигналів для створення та передачі графічних даних, роботу із матрицями та функціями перетворення, роботу із кольорами та колірними просторами, а також з просторовою орієнтацією. Тому в автоматизації виробничих процесів та ідентифікації технологічних об’єктів дана дисципліна займає провідне місце і знаходить своє застосування в системах автоматичного проектування, телевізійних вимірювальних системах, програмних продуктів математичного та імітаційного моделювання, середовищах візуалізації та диспетчеризації технологічних процесів.
Отже, виходячи з вище описаного поняття «комп’ютерної графіки», можна зробити висновок, що інженер АСУ, крім САПР, також працює над вдосконаленням та модернізацію різних систем, де часто використовується цифрова обробка відео сигналів та зображень. Тому завданням 2-ї частини даного курсу являється вивчення елементів машинного зору, основ розпізнавання образів, робота із цифровими зображеннями, за допомогою програмних засобів, з використанням існуючих та написанням власних алгоритмів аналізу та обробки графічних даних.
Виконання практичних робіт проводиться із використанням потужного лабораторно-математичного пакету MATLAB, який дозволяє охопити повний спектр функцій та команд по обробці графічних даних. В процесі виконання практичних робіт в даному середовищі студент повинен ознайомитись з:
– основами захвату, передачі та збереження даних, з використанням додатку Image Acquisition Toolbox;
– основами аналізу та обробки цифрових зображень, з використанням додатку Image Processing Toolbox;
– основами моделювання обробки зображень в Simulink, з використанням додатку Video and Image Processing Blockset.
Після проходження 2-ї частини практичного курсу дисципліни: «Комп’ютерна графіка», студент повинен оволодіти теоретичними знаннями та практичними навичками аналізу і цифрової обробки зображень, із використанням телевізійних вимірювальних систем та засобів оптичного спостереження.