Рабочая программа учебной дисциплины «Оптоэлектронные методы и системы обработки информации» ооп дисциплины icon

Рабочая программа учебной дисциплины «Оптоэлектронные методы и системы обработки информации» ооп дисциплины


Смотрите также:
Рабочая программа учебной дисциплины ен...
Рабочая программа дисциплины «Распределенные системы обработки информации»...
Рабочая программа дисциплины компьютерная геометрия и графика направление ооп...
Рабочая программа учебной дисциплины «Основы цифровой техники»...
Программа дисциплины “методы и средства защиты компьютерной информации” Цели учебной дисциплины...
Рабочая программа учебной дисциплины "устройства и методы цифровой обработки речевых сигналов"...
Рабочая программа учебной дисциплины ен...
Рабочая программа учебной дисциплины ен...
Рабочая программа учебной дисциплины опд...
Рабочая программа дисциплины «Автоматизированные информационные системы» для специальности...
Рабочая программа учебной дисциплины опд...
Рабочая программа дисциплины «компьютерная геометрия и графика» для специальности 230103...



Загрузка...
скачать


НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

КАФЕДРА АВТОНОМНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ И УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ


УТВЕРЖДАЮ

Декан АВТФ

_________В.В.Губарев

____________________


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

учебной дисциплины

«Оптоэлектронные методы и системы обработки информации»


ООП дисциплины: ДНМ (дисциплина направления) по выбору студента, уровень подготовки – магистр техники и технологий, по направлению 220200 «Автоматизация и управление», программа подготовки «Элементы и устройства систем управления (550212)»


Факультет: АВТФ


Курс 5 Семестр 9 Семестр 10

Лекций 37 часов 19 часов 18 часов

Лабораторные работы 37 часов 19 часов 18 часов

Индивидуальная работа 56 часов

Самостоятельная работа 50 часов


РГЗ 10 семестр

Зачет 9 семестр

Экзамен 10 семестр

Всего 180 часов


Новосибирск

2006 г.

Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования подготовки магистрантов по направлению 220200 «Автоматизация и управление».

Регистрационный номер 25 тех/маг от 10 марта 2002 г.

Шифр дисциплины в ГОС: Дисциплина относится к циклу ДНМ по выбору студентов.

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры АИУС протокол №2 от 21.02. 06 г.


Программа разработана

доцентом кафедры АИУС, к.т.н. И.В.Борисова


Зав. кафедрой АИУС, д.т.н. В.Н.Легкий


Ответственный за основную

образовательную программу

д.т.н., профессор А.А. Воевода

Содержание рабочей программы


1 Внешние требования 4

2 Особенности (принципы) построения дисциплины 5

3 Цели учебной дисциплины 6

4 Содержание учебной дисциплины 7

5 Учебная деятельность 8

6 Правила аттестации студентов по учебной дисциплине 8

7 Список литературы 9

8 Контрольные вопросы 9

^ 1 ВНЕШНИЕ ТРЕБОВАНИЯ


Требования к учебному процессу в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 220200 «Автоматизация и управление» от 10 марта 2002 г. по специальной дисциплине «Оптоэлектронные методы и системы обработки информации» формулируются следующим образом:


Таблица 1

Шифр

дисц.

Содержание учебной дисциплины

Часы

ДНМ

Новые технологии и перспективы развития элементнй базы систем управления, волоконно-оптические технологии.

Специальные методы пространственной реставрации изображений: подавление ошибок наложения спектров, коррекция ошибок интерполяции, коррекция геометрических искажений, реставрация методом рекурсивной фильтрации.

Выделение признаков изображения: яркостные признаки, гистограммные признаки, пространственно-спектральные признаки, контурные признаки, признаки пятна и линии, текстурные признаки.

Теоретические основы построения современных оптоэлектронных устройств автоматики: оптические, и волоконно-оптические средства передачи информации. Нейросетевые алгоритмы обработки информации.

Символическое описание изображений: сжатие, утончение и построение остова, описание линий, описание формы, сегментация по яркости, контурная сегментация, текстурная сегментация, сегментация формы, связность.

Обнаружение объектов и совмещение (привязка) изображений: сопоставление с эталоном, согласованная фильтрация непрерывных детерминированных полей, согласованная фильтрация изображений случайных полей, согласованная фильтрация дискретных изображений, привязка изображений

Системы распознаваний изображений: системы распознавания образов, модели систем распознаваний изображений, синтаксические методы.

Нейронные сети. Нервная система человека. Искусственный нейрон. Однослойные и многослойные искусственные нейронные сети. Персептрон: схема, обучение персептрона. Сеть Кохонена. Аппаратные цифровые средства реализации нейронных сетей.


1.3.5 Квалификационные требования

Для решения профессиональных задач магистр должен быть

- подготовлен к участию во всех фазах исследования, проектирования, разработки, изготовления и эксплуатации средств и систем автоматизации и управления;

- подготовлен к участию в разработке всех видов документации на аппаратные, программные средства и аппаратно-программные комплексы систем автоматизации и управления;

- способен взаимодействовать со специалистами смежного профиля при разработке математических моделей объектов и процессов различной физической природы, алгоритмического и программного обеспечения систем автоматизации и управления, в научных исследованиях и проектно-конструкторской деятельности;

- методически и психологически готов к изменению вида и характера своей профессиональной деятельности, работе над междисциплинарными проектами.


7.1.2 Требования, обусловленные специализированной подготовкой магистра, включают

Владение:

- методами расчета. Исследования и проектирования средств и систем автоматизации и управления, анализа и обработки экспериментальных данных;

-информационными и мультимедийными технологиями.

Умение:

- разрабатывать и применять математические модели процессов и явлений для построения систем автоматизации и управления;

- ориентироваться в современных программно-технических комплексах автоматизации и управления;

- использовать современные технологии обработки информации и управления;

-выбирать необходимые методы исследования и проектирования, модифицировать существующие и разрабатывать новые методы, исходя из конкретных задач.


133


^ 2 ОСОБЕННОСТИ (ПРИНЦИПЫ) ПОСТРОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ


Таблица 2

Особенность

Содержание

Основание для введения дисциплины в учебный план специальности

Дисциплина относится к циклу дисциплин направления подготовки магистров, включенных в учебный план по направлению 220200. по программе подготовки «Элементы и устройства систем управления» (550212).

Адресат курса

Дисциплина преподается на кафедре АИУС и предназначена для студентов, обучающихся по специальности 220200 «Автоматизация и управление».

Компетенции, которые может повысить обучающийся

Основной целью дисциплины является формирование научного подхода к проектированию оптоэлектронных информационных и управляющих систем, овладение методами обработки изображений, закрепление теоретических и практических навыков разработки алгоритмов функционирования оптоэлектронных систем.

Ядро дисциплины

Ядро дисциплины составляют изучение математического описания непрерывных и дискретных изображений, методов двумерной обработки сигналов, методов и алгоритмов улучшения визуального качества, фильтрации и реставрации изображений. Рассматриваются задачи выделения и измерения признаков, обнаружения объектов, совмещения изображений, символического описания изображений. Рассматриваются системы понимания изображений, в том числе искусственные нейронные сети.

Связь с другими учебными дисциплинами ООП

Дисциплина «Оптоэлектронные методы и системы обработки информации» является продолжением и дальнейшим развитием дисциплин, изучаемых на 4-м курсе: «Оптоэлектронные методы и системы обработки информации»

Требования к первоначаль-ному уровню подготовки

Студент должен знать высшую математику, теорию вероятностей, физику, теорию информации

Особенности организации учебного процесса

Изучаемая дисциплина введена для подготовки магистров, подготовки к защите магистерской диссертации и дальнейшей научной работе.


^ 3 ЦЕЛИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ


Таблица 3

После изучения дисциплины студент будет

Иметь представление:

1

Об основных видах и типах оптоэлектронных устройств управления. Об основных видах и типах оптоэлектронных элементов и систем обработки информации и о представлении в них изображений.

2

О методах преобразования и анализа изображений в оптоэлектронных системах.

3

Об оптических и волоконно-оптических средствах контроля, измерения и передачи информации.

4

О выделении признаков и символическом описании изображений.

5

О системах понимания изображений и принципах обработки в нейронных сетях.

Знать:

6

Оптические и волоконно-оптические средства передачи информации.

7

Теоретические основы построения современных оптоэлекторнных систем автоматики

8

Методы и алгоритмы обработки изображений в оптоэлектронных системах.

9

Классификацию признаков изображения и способы их выделения.

10

Принципы построения символического описания изображений.

11

Методы обнаружения объектов и совмещения изображений в оптоэлектронных системах.

12

Принципы распознавания объектов на изображениях и модели систем понимания изображений.

13

Методы обработки изображений в нейронных сетях.

Уметь:

14

Применять основные методы спектрального, корреляционного, статистического анализа изображений.

15

Выбирать и предлагать эффективные методы и алгоритмы обработки информации.

16

Формировать символическое описание изображений.

17

Выбирать и предлагать систему признаков для целей обнаружения и распознавания объектов.

18

Разрабатывать алгоритмы функционирования оптоэлектронных систем.




Иметь опыт:

19

Выбора эффективных технологий и перспективной элементной базы оптоэлектронных устройств автоматики.

20

Разработки программ, моделирующих алгоритмы функционирования оптоэлектронных систем.



^ 4 СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ


Учебная дисциплина «Оптоэлектронные методы и системы обработки информации» ставит целью подготовить студента к участию во всех фазах проектирования и разработки оптоэлектронных информационных и управляющих систем.

Учебным планом по дисциплине предусматривается проведение лекционных занятий в объеме 37 часов и проведение лабораторных занятий в объеме 37 часов.

Таблица 4

Блок, модуль, раздел, тема лекционных занятий

Часы

Ссылка на цели

Семестр № 9

Новые технологии и перспективы развития элементной базы систем управления. Волоконно-оптические технологии.

6




Специальные методы пространственной реставрации изображений: подавление ошибок наложения спектров.

2




Коррекция ошибок интерполяции, коррекция геометрических искажений, реставрация методом рекурсивной фильтрации.

2




Некогерентные оптические корреляционные вычисления. Корреляторы Мейера-Эплера, Лапушкина-Лустберга и др.

6




Голографические системы обработки информации. Голографические фильтры, корреляторы

3




Итого:

19




Семестр № 10

Теоретические основы построения современных оптоэлектронных устройств автоматики. Символическое описание изображений: сжатие, утончение и построение остова, описание линий, описание формы, сегментация по яркости, контурная сегментация, текстурная сегментация, сегментация формы, связность.

2




Обнаружение объектов и совмещение (привязка) изображений: сопоставление с эталоном,

2




Согласованная фильтрация непрерывных детерминированных полей, согласованная фильтрация изображений случайных полей, согласованная фильтрация дискретных изображений, привязка изображений

2




Системы распознавания изображений: системы распознавания образов, модели систем распознавания изображений, синтаксические методы.

4




Нейронные сети. Нервная система человека. Искусственный нейрон. Однослойные и многослойные искусственные нейронные сети..

4




Персептрон: схема, обучение персептрона. Сеть Кохонена. Аппаратные цифровые средства реализации нейронных сетей

Краткие выводы по теоретическим основам построения и применения оптических и волоконно-оптических элементов и устройств автоматики

4




Итого:

18





Описание лабораторных занятий

Таблица 5

Блок, модуль, раздел, тема лабораторных занятий

Часы

Ссылка на цели

Семестр № 9

Алгоритмы выделения контура

6




Селекция целей «по образу первой»

8




Корреляционный анализ

4




Защита работ

1




Итого:

19



Семестр № 10

Оптические средства передачи информации

6




Исследование сигнала на выходе фотоприемника

4




Привязка изображений различных спектральных диапазонов

4




Комплексирование изображений различных спектральных диапазонов

4




Итого:

18





^ 5 УЧЕБНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ


Учебным планом по дисциплине на самостоятельную работу студента отводится 50 часов, индивидуальную работу - 56 часов. Студентам предлагается изучить лекционный материал и подготовиться к лабораторным работам, написав заготовки моделирующих программ. В 10 семестре предусмотрено расчетно-графическое задание.

Примерные темы РГЗ:

1. Основная схема оптического коррелятора изображений: вид функции корреляции, формула распределения светового поля после второго транспаранта, формула сигнала на выходе фотоприемника.

2. Однослойные искусственные нейросети: схема, общая векторно-матричная формула.


^ 6 ПРАВИЛА АТТЕСТАЦИИ СТУДЕНТА ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ


Учебным планом предусмотрен зачет по дисциплине в 9 семестре и экзамен в 10 семестре. Оценка знаний и умений студентов проводится с помощью вопросов по основным темам дисциплины.

Зачетные и экзаменационные задания содержат 2 теоретических вопроса. Вопросы формулируются в строгом соответствии с темами лекционных занятий. Ответы должны быть краткими и требуют умения применять полученные знания.

Оценка ставится по пятибальной шкале по результатам устного ответа на поставленные вопросы и в соответствии с «Положением об экзаменах» в НГТУ от 4.04.04.


^ 7 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


1 Прэтт У. Цифровая обработка изображений.- М.: Мир, 1982.

2 Цифровая обработка изображений в информационных системах: Учеб. пособие / И.С.Грузман, В.С. Киричук и др. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002.

3 Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. - М.: Наука, 1973.

4 Методы компьютерной обработки изображений /под ред. В.А.Сойфера.- М.: Физматлит, 2003.

5 Уоссермен Ф.Нейрокомпьютерная техника. - М.: Мир, 1992.

6 Нейрокомпьютеры и их применение. Книга 5. Нейронные сети: история развития теории / под ред. А.И.Галушкина, Я.З. Цыпкина.- М. ИПРЖР, 2001.


8 КОНТРОЛИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ АТТЕСТАЦИИ СТУДЕНТОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ


Образец экзаменационного билета:

1 Средства передачи информации в оптических и волоконно-оптических системах.

2 Гистограммные признаки изображения.






Скачать 130,25 Kb.
оставить комментарий
Дата28.09.2011
Размер130,25 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх