PřF:Z8114 Digitální zprac. materiálů DPZ - Informace o předmětu
Z8114 Digitální zpracování materiálů DPZ
Přírodovědecká fakultapodzim 2024
- Rozsah
- 2/2/0. 6 kr. Ukončení: zk.
Vyučováno kontaktně - Vyučující
- Ing. Kateřina Tajovská, Ph.D. (přednášející)
Ing. Jonáš Hruška, Ph.D. (cvičící) - Garance
- Ing. Kateřina Tajovská, Ph.D.
Geografický ústav – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Ing. Kateřina Tajovská, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Geografický ústav – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta - Rozvrh
- Út 10:00–11:50 Z4,02028
- Rozvrh seminárních/paralelních skupin:
Z8114/02: Čt 10:00–11:50 Z1,01001b, J. Hruška, K. Tajovská - Předpoklady
- Z8108 Dálkový průzkum Země || PROGRAM(KOS)
Znalosti na úrovni základního kursu dálkového průzkumu Země - Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.
Předmět si smí zapsat nejvýše 30 stud.
Momentální stav registrace a zápisu: zapsáno: 23/30, pouze zareg.: 0/30 - Mateřské obory/plány
- předmět má 12 mateřských oborů, zobrazit
- Cíle předmětu
- Cílem předmětu je předat studentům základní přehled o metodách digitálního zpracování obrazových materiálů získávaných metodou distančního snímání. Ve cvičeních získají studenti praktické dovednosti z oblasti zpracování obrazu s akcentem na postupy automatické klasifikace. Hlavní probíraná témata:
Analogová a digitální forma obrazu.
Interpretace obrazu v analogové formě
Interpretační znaky, rozpoznávání objektu, interpretační klíče
Přednosti a nedostatky analogového zpracování
Charakter digitálních obrazových dat. Rastr a jeho vlastnosti Specifika dat DPZ
Základní druhy rozlišení dat DPZ
Systém uložení digitálních obrazových dat. Obecné a speciální obrazové formáty Obrazová komprese.Podpůrná data
Základní etapy digitálního zpracování obrazových dat Předzpracování obrazových dat, radiometrické a atmosférické korekce Geometrická transformace obrazu
Základní způsoby zvýrazňování, práce s histogramem
Principy automatické klasifikace obrazu. Řízená a neřízená klasifikace.
Zjišťování časových změn. Netradiční přístupy ke klasifikaci. Specifika zpracování radarových a hyperspektrálních dat.
Základní používaný SW: ENVI, SNAP,ArcGIS Pro, QGIS (plugin SCP, ENMAP)
Na konci tohoto kurzu bude student schopen porozumět a vysvětlit podstatu základních metod zpracování obrazu vysvětlených v jednotlivých lekcích. Bude schopen vysvětlit, kdy použít jednotlivé metody a předkládat racionální odůvodnění o podmínkách využití metod multispektrální analýzy. Měl by být schopen kvalifikovaných rozhodnutí týkajících se předzpracování družicových dat, aplikací metod a především na základě nabytých znalostí interpretovat a verifikovat výsledky obrazové analýzy. - Výstupy z učení
- Na konci tohoto kurzu bude student schopen porozumět a vysvětlit podstatu základních metod zpracování obrazu vysvětlených v jednotlivých lekcích.
Bude schopen vysvětlit, kdy použít jednotlivé metody a předkládat racionální odůvodnění o podmínkách využití metod multispektrální analýzy.
Měl by být schopen kvalifikovaných rozhodnutí týkajících se předzpracování družicových dat, aplikací metod a především na základě nabytých znalostí interpretovat a verifikovat výsledky obrazové analýzy. - Osnova
- 1. Základní vlastnosti digitálního obrazu - opakování A-D převod, DN hodnoty a jejich význam, histogram obrazového záznamu, multispektrální a hyperspektrální snímky, způsoby vizualizace, barevné systémy, RGB barevný systém
- 2. Metody předzpracování digitálního obrazu Radiometrické atmosférické korekce - podstata chyb a principy základních algoritmu, geometrická transformace obrazu - přehled běžných metod (polynomická transformace, splinové funkce, transformace po částech, ortorektifikace, mozaikování
- 3. Metody zvýrazňování digitálního obrazu I. Radiometrická (bodová) zvýraznění, práce s histogramem snímku, úpravy kontrastu, základní druhy zvýraznění, LUT, principy prahování a hustotních řezů
- 4. Metody zvýrazňování digitálního obrazu II. Prostorová zvýraznění - filtrace obrazu, princip a základní algoritmy vysoko a nízkofrekvenčních filtrů, Fourierovy transformace, texturální analýza a filtrace radarových snímku
- 5. Metody zvýrazňování multispektrálního digitálního obrazu III. Vícepásmové transformace obrazu, principy tvorby barevných syntéz, transformace barevného systému, IHS x RGB, analýza hlavních komponent, obrazové podíly a spektrální (vegetační) indexy, transformace TASSELED CAP,
- 6. Řízená klasifikace multispektrálního obrazu I. Princip spektrálních příznaků, obecný postup řízené automatické klasifikace obrazu, trénovací etapa,
- 7. Řízená klasifikace multispektrálního obrazu II. Per-pixel klasifikátory - k. pravoúhelníku, k. minimální vzdálenosti, k. maximální pravdepodobnosti, generování spektrálních signatur, jejich statistický popis a hodnocení. Postklasifikacní úpravy a hodnocení výsledku klasifikace - chybová matice, testovací množiny.
- 8. Neřízená klasifikace multispektrálního obrazu Spektrální a informační třídy , princip metody shlukové analýzy multispektrálního obrazu, algoritmy ISODATA a K-MEANS, agregace výsledku neřízené klasifikace, postklasifikacní úpravy
- 9. Nové přístupy ke klasifikaci digitálního obrazu Fuzzy klasifikátory, princip klasifikace neuronovými sítěmi, texturální klasifikace, kontextuální klasifikace, SAM algoritmus
- 10. Principy zpracování radarových obrazových dat. Specifika radarového obrazového záznamu, základní algoritmy, filtrace a texturální analýza, příklady použití radarových snímku
- 11. Principy zpracování hypersektrálních obrazových dat. Hyperspektrální kostka, smíšené a "čisté" pixely, spektrální knihovny, elementární povrchy (endmembers), klasifikace hyperspektrálních dat - unmixing
- 12. Algoritmy multitemporální analýzy Obrazové podíly a rozdíly, porovnání výsledku klasifikace, Change vector analysis, PCA
- Literatura
- povinná literatura
- DOBROVOLNÝ, Petr. Dálkový průzkum Země. Digitální zpracování obrazu. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 1998, 208 s. ISBN 8021018127. info
- LILLESAND, Thomas M., Ralph W. KIEFER a Jonathan W. CHIPMAN. Remote sensing and image interpretation. 6th ed. New York: John Wiley & Sons, 2008, xii, 756. ISBN 9780470052457. info
- CAMPBELL, James B. a Randolph H. WYNNE. Introduction to remote sensing. Fifth edition. London: Guilford Press, 2011, xxxi, 667. ISBN 9781609181765. info
- neurčeno
- Computer processing of remotely sensed imagesan introduction. Edited by Paul M. Mather. 4th ed. Chichester, West Sussex, England: John Wiley & Sons, 2011, xx, 434 p. ISBN 9780470742396. info
- Remote sensing, models, and methods for image processing. Edited by Robert A. Schowengerdt. 3rd ed. Burlington, MA: Academic Press, 2007, 515 p. ISBN 0123694078. info
- Urban remote sensing. Edited by Qihao Weng - Dale A. Quattrochi. Boca Raton, Fla.: CRC Press, 2007, 412 s. ISBN 9780849391996. info
- HALOUNOVÁ, Lena a Karel PAVELKA. Dálkový průzkum Země. Vyd. 1. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2005, 192 s. ISBN 8001031241. info
- LIANG, Shunlin. Quantitative remote sensing of land surfaces. Hoboken, N.J.: John Wiley & Sons, 2004, xxvi, 534. ISBN 0471281662. info
- Environmental modelling with GIS and remote sensing. Edited by Andrew Skidmore. 1st publ. London: Taylor & Francis, 2002, xvi, 268. ISBN 0415241707. info
- Výukové metody
- Přednášky s výkladem základních pojmů z oblasti zpracování obrazu a praktickými řešenými příklady. Cvičení formou samostatné práce na úlohách řešených za pomoci programového vybavení pro analýzu multispektrálních družicových snímků. Přednáška i cvičení prezenčně v Z4 a v Z1
- Metody hodnocení
- Zkouška formou písemného testu z odpřednášené látky. Nezbytnou podmínkou k vykonání zkoušky je odevzdání správně vypracovaných praktických cvičení a úspěšné absolvování praktického testu na konci semestru.
- Informace učitele
- Předmět je zakončen zkouškou, při níž student prokazuje schopnost aplikování metod digitálního zpracování obrazu při řešení typických geografických úloh, schopnost smysluplně využívat digitálních obrazových dat v GIS.
- Další komentáře
- Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně. - Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
- ZX555 Copernicus – evropský program pro sledování a pozorování Země - online
kredity_min(20) && ((!ZX555A) || (!Z8114)|| !obor(GKGI) || !program(B-GEK) || !obor(KART) || !obor(GIRR) || !obor(GITU)|| !obor(APGI)) - ZX555A Copernicus – European Earth Observation
((!ZX555) && (!Z8108) && (!Z8114)) || souhlas
- ZX555 Copernicus – evropský program pro sledování a pozorování Země - online
- Statistika zápisu (nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2024/Z8114