Сигналдарды және кескіндерді математикалық өңдеу

Сипаттама: Сигналдар теориясының негізгі міндеттері. Сигналды және бейнені өңдеу тапсырмаларындағы ортогоналды түрлендірулер. Дискретті Фурье түрлендіруінің негізгі қасиеттері. Корреляция мен конволюцияның матрицалық көрінісі. Конволюция теоремасы. Тік бұрышты ортогональды функцияларды қалыптастыру алгоритмдері. Сигналдарды Уолш функциялары түрінде ұсыну. Вейвлет анализінің негізгі принциптері. Кескін алу. Суреттерді алдын-ала өңдеу. Кескіннің негізгі түрлендірулері. Кескіннің айналуы, өзгертілуі және орын ауыстыруы (жылжуы). Аймақтардың шекараларын көрсету арқылы кескінді сегментациялау. Оператор Робертс. Prewitt операторы. Sobel операторы. Карунен-Лоевтің трансформациясы. Мәліметтерді сығымдау моделі.

Кредиттер саны: 3

Пререквизиты:

• Математикалық талдау 2

Пәннің еңбек сыйымдылығы:

Компонент: Таңдау бойынша компонент

Цикл: Базалық пәндер

Мақсат

• Бұл курстың мақсаты - математикалық сигнал мен бейнені өңдеу негіздерін оқып үйрену.
• цифрлық сигнал мен бейнені өңдеу жүйелерін математикалық сипаттаудың заманауи әдістерін зерттеу

Міндет

• ғылым мен техниканың әртүрлі салаларында көптеген мәселелерді шешуге болатын сигналдар мен кескіндерді модельдеу мен өңдеудің математикалық әдістерін зерттеу.
• дизайндағы практикалық дағдыларды алу, сонымен қатар MatLab ортасында сигналдар мен кескіндерді өңдеу жүйелерін зерттеу

Оқыту нәтижесі: білу және түсіну

• дискретті сигналдар теориясын білу

Оқыту нәтижесі: білім мен ұғымды қолдану

• сигналдар мен кескіндердің математикалық модельдерін құра білу
• цифрлық сүзгілерді синтездеу
• цифрлық сигналдарды өңдеу алгоритмдерін әзірлеу және қолдану

Оқыту нәтижесі: талқылай білуді қалыптастыру

• студенттердің сандық сигналдар мен кескіндерді өңдеу бойынша минималды қажетті білім, білік және дағдыларын қалыптастыру

Оқыту нәтижесі: коммуникативтік қабілеттіліктер

• арнайы әдебиеттермен өзіндік жұмыс және топтық жұмыс
• әлеуметтік өзара әрекеттестікке қабілетті болу
• тұлғааралық қарым-қатынас мүмкіндігі бар
• топта жұмыс жасай білу

Оқыту нәтижесі: Оқу дағдылары немесе сабаққа қабілеттілігі

• сигналдар мен кескіндерді өңдеу саласындағы өзін-өзі тұжырымдау және жаңа инженерлік мәселелерді шешу

Оқыту әдістері

Негізгі білім беру технологиялары - теориялық материалдарды ауызша баяндау, дәрістерде презентация материалдарын көрсету, практикалық сабақтарда тапсырмаларды орындау.

Дәріс сабақтарының тақырыптары

• Сигналдар және олардың ерекшеліктері
• Сигналды және бейнені өңдеудегі ортогональды түрлендірулер
• Корреляция мен конволюцияның матрицалық көрінісі
• Тік бұрышты ортогональды функцияларды қалыптастыру алгоритмдері
• Сигналдарды Уолш функциялары түрінде ұсыну
• Кескінді өңдеуге арналған көп өлшемді түрлендірулер
• Вейвлет анализінің негізгі принциптері
• Хаар түрлендіруін есептеу алгоритмдері
• Кескін алу
• Кескіннің негізгі түрлендірулері
• Кескінді алдын-ала өңдеуге қолданылатын кеңістіктік және жиіліктік домен әдістері
• Аймақтардың шекараларын көрсету арқылы кескінді сегментациялау
• Екі өлшемді Фурье түрлендіруінің негізгі қасиеттері
• Жиіліктік домендегі сүзгілеу негіздері
• Мәліметтерді қысу

Негізгі әдебиет

• Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений Издание 3-е, исправленное и дополненное Москва: Техносфера, 2012. – 1104 с.
• Применение цифровой обработки сигналов//- Под.ред. А.Оппенгейма.- М. –Мир. -1980.-550 с.
• Рабинер Л.,Гоулд Б. Теория и применения цифровой обработки сигналов.//-М. – Мир. -1978. - 545 с.
• Сергиенко, А. Б. Цифровая обработка сигналов : учеб. пособие. 2-е изд. / А. Б. Сергиенко. – СПб. : Питер, 2006.
• Основы цифровой обработки сигналов: курс лекций / А. И. Солонина, Д. А. Улахович, С. М. Арбузов, Е. Б. Соловьева. СПб. : БХВ-Петербург, 2005.
• Ричард, Л. Цифровая обработка сигналов : пер с англ. 2-е изд. / Л. Ричард. М. : Бином-Пресс, 2007.

Қосымша әдебиеттер

• Тропченко А Ю., Тропченко А.А. Цифровая обработка сигналов. Методы предварительной обработки. Учебное пособие по дисциплине "Теоретическая информатика". – СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. – 100 с.
• Ханов, В. Х. Цифровая обработка сигналов : учеб. пособие для студентов специальности 090301 «Информатика и вычислительная техника» очной формы обучения / В. Х. Ханов, Д. А. Никитин ; Сиб. гос. аэрокосмич.ун-т. – Красноярск, 2014. – 156 с.
• Скляр, Б. Цифровая связь: Теоретические основы и практическое применение : пер с англ. 2-е изд. / Б. Скляр. М. : Вильямс, 2004.
• Айфичер, Э. С. Цифровая обработка сигналов: практический подход: пер. с англ. 2-е изд. / Э. С. Айфичер, Б. У. Джервис – М. : Вильямс, 2004.
• Alexiadis D. S., Sergiadis G. D. [2007]. Estimation of Multiple Accelerated Motions Using Chirp-Fourier Transforms and Clustering. IEEE Trans. Image Proc., vol. 16, no. 1, pp. 142–152.