Multidimensionell signal- och bildanalys, 6 hp

Multidimensional Signal and Image Analysis, 6 credits

TSBB36

Huvudområde

Elektroteknik

Utbildningsnivå

Grundnivå

Kurstyp

Programkurs

Examinator

Mårten Wadenbäck

Studierektor eller motsvarande

Lasse Alfredsson

Undervisningstid

Preliminär schemalagd tid: 0 h
Rekommenderad självstudietid: 160 h

Tillgänglig för utbytesstudenter

Information om möjliga avsteg från kursplan/utbildningsplan

VOF = Valbar / Obligatorisk / Frivillig

Kursen ges för		Termin	Period	Block	Språk	Ort/Campus	VOF
6CTMA	Civilingenjör i teknisk matematik	5 (HT 2025)	2	3	Svenska/Engelska	Linköping, Valla	O

Huvudområde

Elektroteknik

Utbildningsnivå

Grundnivå

Fördjupningsnivå

G2F

Särskild information

Får ej ingå i examen samtidigt som TSBB06.

Kursen ges för

Civilingenjörsprogram i teknisk matematik

Rekommenderade förkunskaper

Grundläggande linjär algebra: vektorrum, baser, skalärprodukt, minstakvadratproblem, egenvärdesproblem. Faltning och Fourier-transform av envariabelsignaler. Grundläggande färdigheter i Python eller Matlab rekommenderas.

Lärandemål

Målet med kursen är att ge en stadig teoretisk grund för fortsatta studier och tillämpningar i 3D-datorseende och i maskininlärning med bilder. Vid avklarad kurs ska studenten kunna använda begrepp och metoder i datorseende och signalanalys som baseras på teori från linjär algebra. Studenten förväntas då kunna:

Mål 1: Använda och förklara homogena koordinater för geometriska beräkningar i två och tre dimensioner. Detta inkluderar punkter och linjer i två dimensioner, samt punkter, plan, och linjer i tre dimensioner, homografier, kameraprojektioner, och epipolargeometri.
Mål 2: Använda och förklara minstakvadrat-tekniker för att definiera estimeringsproblem för olika geometriska objekt. Detta inkluderar triangulering, bildfiltrering, och stelkroppstransformationer.
Mål 3: Använda och förklara baser, dualbaser, och underrumsbaser for att göra beräkningar för signalanalys.
Mål 4: Förklara och tillämpa linjära signalrepresentationer på praktiska problem, inklusive: bildfiltrering, bildsammanfogning och särdragskartor.

Kursinnehåll

Signalrum, signalbaser, och dualbaser. Minstakvadratproblem, normaliserad faltning. Egenvärdes- och singulärvärdesanalys. Principalkomponentanalys. Särdragskartor. Projektiva rum, homogena koordinater, homografier, kameraprojektioner, epipolargeometri. Representation och skattning av ett flertal olika geometriska objekt.

Undervisnings- och arbetsformer

Kursen har föreläsningar som presenterar grundläggande begrepp och teori. I kursen ingår även lektioner med fokus på räkneuppgifter för att konkretisera och förstärka begreppen och teorin från föreläsningarna. Vid ett antal obligatoriska laborationer får kursdeltagarna demonstrera förmåga att programmera mer komplexa beräkningar och besvara relaterade frågor.

Examination

TEN1	Skriftlig tentamen	4 hp	U, 3, 4, 5
LAB1	Laborationskurs	2 hp	U, G

Vid laborationerna är närvaro obligatorisk. "Använda"-delen av Mål 1-4 testas under laborationsserien och vid den skriftliga tentamen. Djupare förståelse och förmåga att förklara testas i den skriftliga tentamen.

För betyg 3 krävs godkänt på laborationsserien och den skriftliga tentamen, vilket innebär demonstrerad förmåga att använda och förklara begrepp och metoder i mål 1-4 För betyg 4 och 5, krävs dessutom att studenterna i den skriftliga tentamen kan visa en högre förmåga att använda metoder i kombination samt förklara och föra djupare resonemang kring begrepp och metoder i kursen.

Betyg på delmoment/modul beslutas i enlighet med de bedömningskriterier som presenteras vid kursstart.

Betygsskala

Fyrgradig skala, LiU, U, 3, 4, 5

Övrig information

Påbyggnadskurser: 3D-Datorseende, Datorseende för Videoanalys, Maskininlärning för Datorseende, Bild- och Ljudkodning, Medicinsk Bildanalys, Neuronnät och Lärande System, Beräkningsfotografi

Om undervisnings- och examinationsspråk

Undervisningsspråk visas på respektive kurstillfälle på fliken "Översikt". Examinationsspråk relaterar till undervisningsspråk enligt nedan:

Om undervisningsspråk är ”Svenska” kan kursen ges i sin helhet på svenska eller delvis på engelska. Examinationsspråk är svenska, men delar av examinationen kan ske på engelska.
Om undervisningsspråk är Engelska ges kursen i sin helhet på engelska. Examinationsspråk är engelska.
Om undervisningsspråk är ”Svenska/Engelska” ges kursen i sin helhet på engelska om studenter utan tidigare kunskap i svenska språket deltar. Examinationsspråk följer undervisningsspråk.

Övrigt

Kursen bedrivs på ett sådant sätt att likvärdiga villkor råder med avseende på kön, könsöverskridande identitet eller uttryck, etnisk tillhörighet, religion eller annan trosuppfattning, funktionsnedsättning, sexuell läggning och ålder.

Planering och genomförande av kurs skall utgå från kursplanens formuleringar. Den kursvärdering som ingår i kursen skall därför genomföras med kursplanen som utgångspunkt.

Kursen är campusförlagd på den ort som anges för kurstillfället om inget annat anges under ”Undervisnings – och arbetsformer”. I en campusförlagd kurs kan dock enstaka moment på distans ingå.

Institution

Institutionen för systemteknik

Kurslitteratur

Kompendier

Prerequisites for studies at advanced level in Image Science at Linköping University
I övrigt används artiklar och utdrag ur böcker eller kompendier, vilka anges i kursinformationen vid kursstart.
Klas Nordberg, Introduction to Representations and Estimation in Geometry
Täcker den del av kursen som handlar om geometri.

Kod	Benämning	Omfattning	Betygsskala
TEN1	Skriftlig tentamen	4 hp	U, 3, 4, 5
LAB1	Laborationskurs	2 hp	U, G

Betyg på delmoment/modul beslutas i enlighet med de bedömningskriterier som presenteras vid kursstart.

Rättigheter och skyldigheter som student (inloggning krävs)
Linköpings universitets generella regelverk

Kompendier

Prerequisites for studies at advanced level in Image Science at Linköping University

I övrigt används artiklar och utdrag ur böcker eller kompendier, vilka anges i kursinformationen vid kursstart.

Klas Nordberg, Introduction to Representations and Estimation in Geometry

Täcker den del av kursen som handlar om geometri.

Ladda ner

Ladda ner kurslitteratur som PDF

I = Introducera, U = Undervisa, A = Använda

		I	U	A	Moduler	Kommentar
1. ÄMNESKUNSKAPER
	1.1 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) matematiska och naturvetenskapliga ämnen	X	X	X	TEN1 LAB1	A: Linjär algebra, I+U: Dualbaser, homogena koordinater, projektiv geometri
	1.2 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) teknikvetenskapliga ämnen			X		Linjära system för kontinuerliga & diskreta signaler, MATLAB
	1.3 Fördjupade kunskaper (motsvarande G2X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen	X	X	X	TEN1 LAB1	I+U+A: Linjär skattning av geometriska modeller, geometriska vs algebraiska felmått, I+U: transformationsgrupper, representationer och parametriseringar
	1.4 Väsentligt fördjupade kunskaper (motsvarande A1X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen	X	X	X	TEN1 LAB1	I+U+A: Wavelet-transform, multiupplösningsmetoder, Gram-matriser och minsta-kvadratproblem, PCA
	1.5 Insikt i aktuellt forsknings- och utvecklingsarbete
2. INDIVIDUELLA OCH YRKESMÄSSIGA FÄRDIGHETER OCH FÖRHÅLLNINGSSÄTT
	2.1 Analytiskt tänkande och problemlösning			X	LAB1
	2.2 Experimenterande och undersökande arbetssätt samt kunskapsbildning		X	X	LAB1	Experimenterande för att lösa laborationsuppgifterna
	2.3 Systemtänkande
	2.4 Förhållningssätt, tänkande och lärande
	2.5 Etik, likabehandling och ansvarstagande	X		X		Hitta och läsa vetenskapliga publikationer
3. FÖRMÅGA ATT ARBETA I GRUPP OCH ATT KOMMUNICERA
	3.1 Arbete i grupp
	3.2 Kommunikation
	3.3 Kommunikation på främmande språk
4. PLANERING, UTVECKLING, REALISERING OCH DRIFT AV TEKNISKA PRODUKTER OCH SYSTEM MED HÄNSYN TILL AFFÄRSMÄSSIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV
	4.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling
	4.2 Företags- och affärsmässiga villkor
	4.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera utveckling av produkter och system
	4.4 Att konstruera produkter och system
	4.5 Att realisera produkter och system
	4.6 Att ta i drift och använda produkter och system
5. PLANERING, GENOMFÖRANDE OCH PRESENTATION AV FORSKNINGS- ELLER UTVECKLINGSPROJEKT MED HÄNSYN TILL VETENSKAPLIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV
	5.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling för kunskapsutveckling
	5.2 Ekonomiska villkor för kunskapsutveckling
	5.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera forsknings- eller utvecklingsprojekt
	5.4 Att genomföra forsknings- eller utvecklingsprojekt
	5.5 Att redovisa och utvärdera forsknings- eller utvecklingsprojekt

Denna flik innehåller det material som är publikt i Lisam. Den information som publiceras här är inte juridiskt bindande, sådant material hittar du under övriga flikar på denna sida.

Det finns inga filer att visa.