Анализ изображений

Магистратура 2021/2022

Лучший по критерию «Полезность курса для Вашей будущей карьеры»

Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»

Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»

Статус: Курс по выбору (Машинное обучение и анализ данных)

Направление: 01.04.02. Прикладная математика и информатика

Кто читает: Департамент информатики

Где читается: Санкт-Петербургская школа физико-математических и компьютерных наук

Когда читается: 1-й курс, 3, 4 модуль

Формат изучения: с онлайн-курсом

Онлайн-часы: 10

Охват аудитории: для всех кампусов НИУ ВШЭ

Преподаватели: Мухин Михаил Сергеевич

Прогр. обучения: Машинное обучение и анализ данных

Язык: русский

Кредиты: 4

Контактные часы: 44

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Является дисциплиной по выбору. Данная дисциплина направлена на овладение навыками анализа изображений, сегментации изображений. Студенты получат представление об основных алгоритмах из области анализа изображений и научатся проводить сегментацию и детектировать объекты на изображении, используя методы компьютерного зрения и глубинного обучения. Для освоения дисциплины студентам необходимы знания, полученные в результате изучения дисциплины «Глубинное обучение».

Цель освоения дисциплины

Формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков по основам анализа изображений и сегментации изображений.

Планируемые результаты обучения

Владеет навыками работы с моделями. Оценка параметров модели. Метод наименьших квадратов, M-оценки, RANSAC, преобразование Хафа.
Владеет навыками реконструкции изображения, стилей, текстур. Владеет понятиями: матрица Грама, Генеративно-состязательные нейронные сети.
Владеет навыками сегментация объектов. Владеет понятиями: семантическая сегментация; Суперпикселизация.
Владеет навыками трекинга объектов.
Владеет навыком поиска по визуальному подобию, поиска нечетких дубликатов, объектов на фотографии, сцен.
Владеет понятиями: метрика качества IoU; HUG; задача многоклассовой детекции. Знает классификацию окон. Знает алгоритмы сегментации и детекции объектов на изображении.
владеет понятиями: многослойные нейронные сети, стохастический градиентный спуск, сверточные нейронные сети.
Владеет понятиями: пространственная область; частотная область, преобразование Фурье, спектральный анализ; выделение компонент связности; выделение краев. Математическая морфология.
Знает классификацию объектов: бинарная и многоклассовая классификация. Знает категории объектов. Имеет навык извлечения фрагментов, вычисление признаков фрагментов, обучение словаря.
Знает: свойства признаков изображений; текстовые и визуальные признаки; пространства признаков. Владеет понятиями: ключевые точки; детектор угловых точек; детектор Моравица.
Знает основные используемые методы обработки изображений. Применяет современные методы анализа и сегментации изображений для решения практических задач. Владеет навыками реализации алгоритмов, использования и оптимизации библиотек анализа изображений.
Знает основные математические модели, используемые для анализа изображений в машинном обучении. Модифицирует используемые математические модели для конкретных задач. Владеет навыками применения различных математических задач для анализа изображений.
Знает основные этапы разработки и адаптации формальных математических моделей. Оценивает трудоемкость и время исполнения различных алгоритмов машинного обучения, применяемых для анализа изображений. Владеет навыками планирования решения задач, связанных с анализом изображений.

Содержание учебной дисциплины

Обработка изображений1
Анализ изображений и отслеживание объектов1
Объекты на изображении1

Элементы контроля

Домашнее задание 1
Домашнее задание 2
Домашнее задание 3
Устный экзамен
Экзамен проводится в устной форме (опрос по материалам курса). По просьбе преподавателя студент должен быть готов выполнить некоторые задания в письменном виде. Процедура пересдачи подразумевает использование усложненных заданий.

Промежуточная аттестация

2021/2022 учебный год 4 модуль
0.3 * Устный экзамен + 0.23 * Домашнее задание 3 + 0.24 * Домашнее задание 1 + 0.23 * Домашнее задание 2

Список литературы

Авторы

Кузнецов Антон Михайлович

Программа дисциплины