ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHAN THIẾT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Độc Lập Tự Do Hạnh Phúc CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC ĐẠI HỌC Trình độ đào tạo Đại học Ngành Công nghệ T.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHAN THIẾT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC ĐẠI HỌC Trình độ đào tạo: Đại học Ngành: Công nghệ Thông tin Mã số: 7480201
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN
1 Thông tin chung về HP
1.1 Mã học phần: 19021 1.2 Tên học phần: Xử lý ảnh
1.3 Ký hiệu học phần: 1.4 Tên tiếng Anh: Image processing.
1.6 Phân bố thời gian:
- Bài tập và Thảo luận nhóm: 30 tiết
1.7 Các giảng viên phụ trách học phần:
- Giảng viên phụ trách chính: TS Nguyễn Quang Tấn
- Danh sách giảng viên cùng giảng dạy: ThS Nguyễn Hoàng Minh Nhật
1.8 Điều kiện tham gia học phần:
- Học phần tiên quyết: Không có
2 Mục tiêu HP
2.1 Mục tiêu chung
Mục tiêu học phần này giúp sinh viên Trang bị kiến thức cơ sở về mô hình toán học dùng trong Xử lý ảnh, các phương pháp phân tích và Xử lý ảnh số, các tư duy về các ứng dụng Xử
lý ảnh trong thực tế
2.2 Mục tiêu HP cụ thể
2.2.1 Về kiến thức:
- Kiến thức tổng quan về Xử lý ảnh, các vấn đề cơ bản trong Xử lý ảnh, các lĩnh vực dụng của Xử lý ảnh
- Trình bày, biểu diễn ảnh, biểu diễn màu, thu nhận và biểu diễn ảnh, một số định dạng ảnh
cơ bản
- Trình bày được cách thức cơ bản về xử lý nâng cao chất lượng ảnh, kỹ thuật histogram
2.2.2 Về kỹ năng:
- Dùng mô hình toán học dùng trong Xử lý ảnh, các phương pháp phân tích và Xử lý ảnh
số, các tư duy về các ứng dụng Xử lý ảnh trong thực tế
2.2.3 Tự chủ và chịu trách nhiệm
- Nâng cao kỹ năng phân công công việc và làm việc theo nhóm
- Trình bày trước lớp, sử dụng phương tiện trình chiếu
3 Chuẩn đầu ra của HP “Xử lý ảnh”
Bảng 3.1 Chuẩn đầu ra (CĐR) của HP
Sau khi học xong học phần, SV có khả năng:
Ký hiệu
CĐR HP
Nội dung CĐR HP (CLO)
CLO1 Cung cấp cho sinh viên kiến thức cơ bản, tổng quan về xử lý ảnh
CLO2 Cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơ bản về thu nhận và biểu diễn ảnh CLO3 Cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơ bản về Xử lý nâng cao chất lượng ảnh.
Trang 2CLO4 Nắm được các phương pháp tổ chức, tổng quan về nén dữ liệu ảnh, một số phương pháp nén ảnh CLO5 Thiết kế và triển khai được các ứng dụng của biến đổi Hough;
CLO6 Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác, thẩm mĩ trong việc phát triển ứng dụng
xử lý ảnh;
CLO7 Khả năng tự học, vận dụng kiến thức phát triển các ứng dụng thực tế
CLO8 Trang bị cho người học kỹ năng tổng hợp các kiến thức về Xử lý ảnh, xây dựng ứng dụng xử lý ảnh. CLO9 Trình bày trước đám đông sử dụng phương tiện trình chiếu; Có kỹ năng làm việc nhóm
4 Mô tả tóm tắt nội dung học phần
Học phần Xử lý ảnh cung cấp kiến thức cơ bản cho sinh viên các khái niệm và kiến thức
cơ bản về quá trình Xử lý ảnh bao gồm các nội dung sau:
- Phần đầu trình bày những vấn đề chung Xử lý ảnh
- Phần thứ 2 tập trung vào một số nội dung cơ bản sau
- Giới thiệu một số thuật toán xử lý ảnh
- Giới thiệu về nén ảnh, và các thuật toán, kỹ thuật nén ảnh
- Một số công cụ hỗ trợ Xử lý ảnh
- Xây dựng ứng dụng xử lý ảnh
5 Mối liên hệ giữa CĐR HP (CLO) với CĐR CTĐT (PLO)
Mức độ đóng góp, hỗ trợ của CLO đối với PLO được xác định cụ thể như sau:
• I (Introduced) – CLO có hỗ trợ đạt được PLO và ở mức giới thiệu/bắt đầu
• R (Reinforced ) – CLO có hỗ trợ đạt được PLO và ở mức nâng cao hơn mức bắt đầu,
có nhiều cơ hội được thực hành, thí nghiệm, thực tế,…
• M (Mastery) – CLO có hỗ trợ cao đạt được PLO và ở mức thuần thục/thông hiểu
Bảng 5.1.Mối liên hệ của CĐR HP (CLO) đến CĐR của CTĐT (PLO) PLO (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (12
) (13) (14) (15)
Tổng hợp học phần
6 Đánh giá HP
a Phương pháp, hình thức kiểm tra - đánh giá của HP
Bảng 6.1 Ma trận Chuẩn đầu ra học phần
Khảo sát Chuẩn đầu ra học phần Chuyên cần/hoạt động
trên lớp
Kiểm tra giữa kỳ học cuối kỳĐồ án môn
CLO
1
Cung cấp cho sinh viên
kiến thức cơ bản về xử lý
ảnh
Trang 32 Cung cấp cho sinh viên cáckiến thức về phân tích ảnh X X X
CLO
3
Cung cấp cho sinh viên các
kiến thức cơ bản về nhận
dạng ảnh, nén ảnh
X
CLO
4
Nắm được các phương
pháp tổ chức, xây dựng
ứng dụng xử lý ảnh
CLO
5 Thiết kế và triển khai đượccác ứng dụng xử lý ảnh; X X
CLO
6
Rèn luyện kỹ năng, chính
xác, các giải pháp trong
việc phát triển ứng dụng
xử lý ảnh;
CLO
7
Khả năng tự học, vận dụng
kiến thức phát triển các
ứng dụng xử lý ảnh
CLO
8
Trang bị cho người học kỹ
năng tổng hợp các kiến
thức về Xử lý ảnh, xây
dựng ứng dụng xử lý ảnh
CLO
9
Trình bày trước đám đông
sử dụng phương tiện trình
chiếu; Có kỹ năng làm việc
nhóm
Bảng 6.2 Phương pháp, hình thức kiểm tra - đánh giá kết quả học tập của SV ở HP
Thành phần đánh giá
Trọng số
Trang 4b Chính sách đối với HP
- SV tham dự >=80% số buổi của HP Nếu nghỉ >20% số buổi sẽ không được dự thi kết thúc
HP Điểm chuyên cần và điểm kiểm tra giữa kỳ phải ≥4 điểm (theo thang điểm 10) mới được dự thi kết thúc học phần
7 Kế hoạch và nội dung giảng dạy HP
Bảng 7.1 Kế hoạch và nội dung giảng dạy của HP theo tuần
Tuần/
Buổi
(4
tiết/b)
Các nội dung cơ bản
của bài học (chương)
(đến 3 số)
Số tiết (LT/
TH/
TT)
CĐR của bài học (chương) / chủ đề
Liên quan đến CĐR nào ở bảng 4.1
PP giảng dạy đạt CĐR
Hoạt động học của SV(*)
Tên bài đánh giá
(ở cột 3 bảng 6.2
1 Giới thiệu môn học
Chương 1: Tổng quan
về xử lý ảnh
- 1.1 Xử lý ảnh là gì
- 1.2 Các vấn đề cơ
bản trong xử lý ảnh
- 1.3 Một số khái
niệm
- 1.4 Thu nhận và
biểu diễn
- 1.5 Nâng cấp và
biến đổi ảnh
- 1.6 Phân tích ảnh
- 1.7 Nhận dạng ảnh
- 1.8 Nén ảnh
- 1.9 Các lĩnh vực
ứng dụng của xử lý ảnh
Giới thiệu về học phần,
cách học, tài liệu tham
khảo, nguyên tắc làm
việc
4 1 Đọc hiểu được các khái niệm cơ bản trong
Xử lý ảnh
2 Bước đầu hiểu được các phương pháp thu nhận và biểu diễn, phân tích, nhận dạng, nén ảnh,…
CLO1
Thuyết giảng;
Đặt câu hỏi;
Hướng dẫn thảo luận, làm các bài tập trên lớp;
Nghe giảng;
Trả lời câu hỏi;
Thảo luận nhóm;
Đọc tài liệu
A1
2 Chương 2: Biểu diễn
ảnh
- 2.1 Cảm nhận trực
quan
- 2.2 Biểu diễn màu
- 2.3 Không gian
màu RGB
- 2.4 Không gian
4/4 1 Biết cách tìm đọc và hiểu được phương pháp biểu diễn ảnh, bước đầu hiểu được biểu diễn màu và
CLO2
CLO3
Thuyết giảng;
Đặt câu hỏi;
Hướng dẫn thảo luận, làm việc
Nghe giảng;
Trả lời câu hỏi;
Thảo luận nhóm;
Đọc tài liệu
A1
Trang 5màu CMY
- 2.5 Không gian
màu HIS
- 2.6 Không gian
màu YCbCr
- 2.7 Thu nhận và
biểu diễn ảnh
các không gian
2 Thực hiện được một số bài tập thu nhận
và biểu diễn ảnh
nhóm;
3 Chương 3: Xử lý
nâng cao chất lượng
ảnh
- 3.1 Giới thiệu
- 3.2 Các phép toán
thống kê
- 3.3 Biến đổi mức
xám
- 3.4 Kỹ thuật
Histogram
- 3.5 Các phép toán
đa ảnh
- 3.6 Các phép toán
không gian
- 3.7 Biến đổi phụ
thuộc không gian
- 3.8 Nhân chập và
mẫu
- 3.9 Kỹ thuật lọc
trung bình
- 3.10 Kỹ thuật lọc
trung bình k phần tử
- 3.11 Kỹ thuật lọc
trung vị
4/4 1 Biết cách tìm đọc và hiểu được các phương pháp xử
lý nâng cao chất lượng ảnh
2 Thực hiện được các bài tập thực hành nâng cao chất lượng ảnh
CLO2 CLO5 Thuyết giảng;
Đặt câu hỏi;
Hướng dẫn thảo luận, làm việc nhóm;
Nghe giảng;
Trả lời câu hỏi; Thảo luận nhóm; Đọc tài liệu
A1
4 Chương 4: Phân
đoạn và tìm biên
- 4.1 Giới thiệu
- 4.2 Phương pháp phát
hiện biên
- 4.3 Kỹ thuật phát
hiện biên
Gradient
- 4.4 Kỹ thuật phát
4/4 1 Nắm vững các
kỹ thuật phát hiện biên trong xử
lý ảnh
2 Bước đầu có các kỹ năng phân đoạn ảnh
CLO4 CLO5 Thuyết giảng;
Đặt câu hỏi;
Hướng dẫn thảo luận, làm việc nhóm;
Nghe giảng;
Trả lời câu hỏi; Thảo luận nhóm; Đọc tài liệu
A2
Trang 6hiện biên laplace
- 4.5 Kỹ thuật phát
hiện biên Canny
- 4.6 Phương pháp
phân đoạn ảnh
- 4.7 Phân đoạn ảnh
dựa theo ngưỡng
- 4.8 Phân đoạn theo
miền đồng nhất
- 4.9 Phân đoạn dựa
theo kết cấu
5 Chương 5: Phép toán
hình thái học
- 4.10 Định nghĩa phép
toán hình thái
- 4.11 Các phép toán
hình thái cơ sở
- 4.12 Phép co ảnh nhị
phân
- 4.13 Phép dãn ảnh nhị
phân
- 4.14 Phép toán đóng
mở
- 4.15 Xương và kỹ
thuật tìm xương
- 4.16 Xương dựa trên
làm mảnh ảnh
- 4.17 Xương không dựa
trên làm mảnh
4/4 1 Tìm hiểu các Phép toán hình thái học
CLO4 CLO5 CLO6
Thuyết giảng;
Đặt câu hỏi;
Hướng dẫn thảo luận, làm việc nhóm;
Nghe giảng;
Trả lời câu hỏi; Thảo luận nhóm; Đọc tài liệu
A2
6 Chương 6: Nén ảnh
- 4.18 Tổng quan về nén
dữ liệu ảnh
- 4.19 Một số phương
pháp nén ảnh
4/4 1 Tìm hiểu nén ảnh, tổng quan về nén dữ liệu ảnh
cơ bản, một số phương
CLO4 CLO5 CLO6 CLO7 CLO8 CLO9
Thuyết giảng;
Đặt câu hỏi;
Hướng dẫn thảo
Nghe giảng;
Trả lời câu hỏi; Thảo luận nhóm;
A2
Trang 7- 4.20 Phương pháp Run
Length Encoding
- 4.21 Phương pháp
Huffman
- 4.22 Phương pháp
LZW
- 4.23 Phương pháp nén
JPEG Lựa chọn Web Hosting
pháp nén ảnh áp dụng cho
Xử lý ảnh
luận, làm việc nhóm;
Đọc tài liệu
7 Chương 7: Một số
ứng dụng
- 4.24 Phát hiện một số
đối tượng cơ bản
- 4.25 Biến đổi Hough
- 4.26 Ứng dụng của
biến đổi Hough
- 4.27 Tra cứu ảnh dựa
vào các đặc trưng
- 4.28 Nhận dạng chữ
4/4 1 Hiểu
và áp dụng được các phương pháp xử
lý ảnh cơ bản ứng dụng phát hiện một
số đối tượng cơ bản và xây dựng các ứng dụng tra cứu ảnh, nhận dạng chữ
CLO4 CLO5 CLO6 CLO7 CLO8 CLO9
Thuyết giảng;
Đặt câu hỏi;
Hướng dẫn thảo luận, làm việc nhóm;
Nghe giảng;
Trả lời câu hỏi;
Thảo luận nhóm;
Đọc tài liệu
A2
8 Ôn tập
Hệ thống kiến thức
CLO5 CLO6 CLO7 CLO8 CLO9
A3
(*) Ghi chú:
- (3) Số tiết (LT/TH/TT): Xác định số tiết lý thuyết, thực hành, thực tập của từng chương
- (6) PP giảng dạy đạt CĐR: Nêu tên các PP giảng dạy sử dụng trong từng chương để đạt CĐR
- (7) Hoạt động học của SV: Xác định các nội dung SV cần chuẩn bị tại nhà (đọc tài liệu nào, từ trang thứ mấy, LVN để giải quyết BT, làm dự án
…… ); Hoạt động tại lớp (thảo luận nhóm, làm BT thường xuyên.…).
8 Học liệu:
Bảng 8.1 Sách, giáo trình, tài liệu tham khảo T
T
m XB
Tên sách, giáo trình, tên bài báo, văn bản
NXB, tên tạp chí/
nơi ban hành
Trang 8VB Giáo trình chính
5
Digital Image Processing—A Signal Processing and
Algorithmic Approach
NXB John Wiley
Sách, giáo trình tham khảo
2 Gérard Blanchet và
Maurice Charbit
201 5
Digital signal and image processing using MATLAB®
Volume 3, Advances and applications _ the Stochastic case
NXB ISTE Ltd và John Wiley &
Sons
3 Lương Bá Mạnh
Nguyễn Thanh Thủy
200
6 Nhập môn xử lý ảnh số
NXB khoa học và
kỹ thuật
Bảng 8.2 Danh mục địa chỉ ứng dụng xử lý ảnh để tham khảo
khi học HP T
T Nội dung tham
khảo
cập nhật
Image
Processing
21
Processing https://www.edx.org/learn/image-processing 21/3/2021
9 Holistic Rubric đánh giá đồ án môn học qua bài tập lớn (đồ án)
1 Đồ án được
đăng ký và nộp
đúng hạn
2 Khối lượng
công việc và các
nhiệm vụ liên
quan được thực
hiện đầy đủ
3 Thể hiện xuất
sắc ứng dụng xử
lý ảnh áp dụng
pháp, kỹ thuật
nhận diện, xử lý
ảnh lập trình với
ngôn ngữ python,
C#,… và các
phần mềm hỗ trợ
khác nhau cho
kết quả chính
xác, tối ưu
4 Báo cáo đồ án
trình bày rõ ràng,
không lỗi chính
1 Đồ án được đăng ký và nộp đúng hạn
2 Khối lượng công việc và các nhiệm vụ liên quan được thực hiện đầy đủ
3 Thể hiện xuất sắc ứng dụng xử
lý ảnh áp dụng
pháp, kỹ thuật nhận diện, xử lý ảnh lập trình với ngôn ngữ python, C#,… và các phần mềm hỗ trợ khác nhau cho kết quả chính xác, tối ưu
4 Báo cáo đồ án trình bày rõ ràng,
ít lỗi chính tả Có
1 Đồ án được đăng ký và nộp đúng hạn
2 Khối lượng công việc và các nhiệm vụ liên quan được thực hiện đầy đủ
3 Thể hiện xuất sắc ứng dụng xử
lý ảnh áp dụng
pháp, kỹ thuật nhận diện, xử lý ảnh lập trình với ngôn ngữ python, C#,… và các phần mềm hỗ trợ khác nhau cho kết quả chính xác, tối ưu
4 Báo cáo đồ án trình bày khá rõ ràng, còn lỗi
1 Đồ án được đăng ký và nộp đúng hạn
2 Khối lượng công việc và các nhiệm vụ liên quan được thực hiện đầy đủ
3 Thể hiện xuất sắc ứng dụng xử
lý ảnh áp dụng
pháp, kỹ thuật nhận diện, xử lý ảnh lập trình với ngôn ngữ python, C#,… và các phần mềm hỗ trợ khác nhau cho kết quả chính xác, tối ưu
4 Báo cáo đồ án trình bày không
rõ ràng, còn
Trang 9tả Có ý tưởng
sáng tạo trong
sản phẩm đồ án
ý tưởng sáng tạo trong sản phẩm
đồ án
chính tả Có ý tưởng trong sản phẩm đồ án
nhiều lỗi chính
tả
Bình Thuận, ngày tháng 04 năm 2021
Trưởng khoa Trưởng bộ môn Người biên soạn