Curso 2015-2016

Análisis e Interpretación de Imágenes

Titulación: Código: Tipo:
Grado en Ingeniería Informática 21496 Optativa
Grado en Ingeniería Telemática 22597 Optativa
Grado en Ingeniería en Sistemas Audiovisuales 21632 Optativa

 

Créditos ECTS: 4 Dedicación: 100 horas Trimestre:

 

Departamento: Dpto. de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones
Coordinador: Coloma Ballester
Profesorado:

Coloma Ballester y Vadim Fedorov

Idioma:

Catalán e inglés

Horario:
Campus: Campus de la Comunicación - Poblenou

 

Presentación de la assignatura

El curso Análisis e Interpretación de Imágenes está dedicado a la extracción, análisis e interpretación de la información sobre la escena presentes en una imagen o en un vídeo, teniendo en cuenta las características de la visión humana. Por lo que presentaremos una serie de herramientas y algoritmos para extraer y reconocer las formas y objetos presentes en la escena.

Entras sus aplicaciones podemos mencionar la video-vigilancia, seguimiento de objetos o personas, el análisis de publicidad, el análisis de eventos deportivos, el reconocimiento de caras y más generalmente el reconocimiento de formas, la interpretación de imágenes médicas, las aplicaciones en la visión por computador, el desarrollo de herramientas para la post-producción en televisión y cine digital y un largo etcétera.
 
 

 

Prerequisitos

Es altamente recomendable que el alumno parta de un conocimiento básico en álgebra lineal, cálculo y métodos numéricos, la transformada de Fourier y su significado, conocimiento de los grafos y las estructuras de datos, conocimientos básicos sobre variables aleatorias, procesamiento digital de imágenes y vídeo.

El complemento natural de Análisis e Interpretación de Imágenes son las asignaturas optativas del Bloque de Imagen y Vídeo

 

Competencias

Competencias transversalesCompetencias específicas
Instrumentales

G1. Capacidad de análisis y síntesis.

G2. Capacidad de organización y planificación.

G3. Capacidad para aplicar los conocimientos en el análisis de
situaciones y la resolución de problemas.

G4. Habilidad en la búsqueda y la gestión de la información.

G5. Habilidad en la toma de decisiones.

Interpersonales

G8. Capacidad de trabajo en equipo sistémicas.

G11. Capacidad de aplicar con flexibilidad y creatividad los conocimientos adquiridos y de adaptarse a contextos y situaciones nuevas.

G12. Capacidad para progresar en los procesos de formación y aprendizaje de manera autónoma y continua.
 
Competencias Específicas Profesionales

H3. Capacidad para la redacción y desarrollo de proyectos en el ámbito de su especialidad.

Competencias de tecnología específica: Sistemas Audiovisuales

AU18. Adquirir los conocimientos básicos sobre el análisis de imágenes. Adquirir los conocimientos básicos sobre la obtención de forma a partir del movimiento, de la visión estereoscópica, de la textura o de la intensidad

E. Adquirir los conocimientos básicos de extracción, análisis e interpretación de la información sobre la escena presentes en una imagen o en un vídeo.
 
 

 

Competencias a asolir
en la asignatura

Indicador
de asoliment

Procedimiento
de evaluación

Temporalitzación

G1, G2, G4, G5 

Resolución de cuestiones teóricas y prácticas.
Propuesta de soluciones a problemas planteados.
Consulta de bibliografía.

Seminarios, prácticas, sesiones de teoría y pruebas individuales.

Todo el trimestre. 

G3, G2, G4

Análisis correcto y propuesta de solución de problemas planteados.

Seminarios, prácticas y pruebas individuales.

Todo el trimestre.

G8, G5

Participación en las prácticas y en los
seminarios.

Seminarios y prácticas. Todo el trimestre.

G11, G5, H3

Trabajo en prácticas y seminarios.

Seminarios y prácticas. Todo el trimestre.

G12, G2, G4, G5

Calidad de las memórias de prácticas, del resultado de seminarios y revisión del material de teoría.

Seminarios, prácticas y sesiones de teoría. Todo el trimestre.

Competencias específicas

Realizar correctamente
las diferentes pruebas de la asignatura.

Prácticas, pruebas intermedias y prueba final.

Todo el trimestre.

 

Evaluación

La evaluación será continua y los mecanismos de evaluación de las competencias serán:

- Pruebas de ejecución (no recuperable): seis prácticas en los laboratorios de ordenadores. La realización de las prácticas en las clases correspondientes es un requisito indispensable para aprobar la asignatura. Se evalúan mediante entrega de memoria y código comentado y, eventualmente, una defensa oral individual. Se debe obtener al menos una nota de 5 de media y en este caso la nota cuenta un 40% de la nota de la asignatura. Por otra parte, las prácticas se realizan individualmente o bien en pareja.

- Productos escritos (no recuperable): prueba individual consistente en un primer control escrito para hacer un seguimiento de los conceptos explicados en las clases de teoría y las clases de prácticas y ejercicios. Esta prueba individual cuenta un 15 %.

- Prueba escrita final individual (recuperable): sobre aspectos teóricos o problemas, o relacionados con las prácticas de la asignatura. Para aprobar la asignatura, la nota mínima obtenida en esta prueba escrita debe ser de 5. Por otra parte, si el estudiante ha obtenido una calificación mayor que 5 en el primer control escrito, no será necesario que en la prueba escrita final se examine de los contenidos aprobados, y ambas pruebas le contarán un 50%. En caso contrario, el estudiante deberá examinarse de todos los contenidos de la asignatura y en este caso esta prueba cuenta un 35%.

- Prueba de validación de ejecución (recuperable): Prueba relacionada con las prácticas. Cuenta un 10%.

- Voluntario: Si el estudiante ha obtenido una calificación mayor que 5 tanto en el control escrito como en la prueba escrita final, podrá escoger el tema de la asignatura que le ha resultado más interesante, ampliarlo y presentarlo en forma de memoria escrita. En este caso, esta prueba le contará un 15%.

Si la nota excede el 10 será truncada, pero el valor será tenido en cuenta para la asignación de las matrículas de honor .

A modo de resumen, presentamos la siguiente tabla :

 

 ElementosPesoRecuperable
Pruebas de ejecución

Pràcticas.
*Condición: mínimo de >=5 

40%

No recuperable 

Productos escritos

Control individual de seguimiento

15% 

No recuperable 

Prueba escrita

Prueba individual escrita
*Condición: mínimo de >=5 

35% (ver detalles en el texto) 

Recuperable 

Prueba de validación de ejecución

Prueba relacionada con las pruebas de ejecución

 10%

Recuperable 

 

Contenidos

Bloque de contenido 1. Multi- scale analysis. Point and feature detection and matching.
 
 
Bloque de contenido 2. Image and Video Segmentation.

  • 2.1 Clustering of colors. K-means algorithm.
  • 2.2 Color segmentation using Mean shift.
  • 2.3 Foreground-background segmentation. Mixtures of Gaussians. Expectation maximization.
  • 2.4 Image matting and compositing.
  • 2.5 Texture analysis and recognition.

Bloque de contenido 3. Face recognition.
  • 3.1 Integral image: Haar Wavelet basis and Haar-like features.
  • 3.2 Classification. Adaboost learning algorithm.
  • 3.3 Cascade of classifiers.
  • 3.4 All together: Viola & Jones method.
Bloque de contenido 4 . Objects and Scenes . Scene understanding .
  • 4.1 Objects in context . Is local information enough ?
  • 4.2 Object recognition in context .
  • 4.3 Contexto and scene understanding .
 
 

 

Metodología

La metodología de esta asignatura combina sesiones presenciales, trabajo individual y trabajo en grupo. Las sesiones presenciales serán tanto sesiones magistrales de explicación del profesor como sesiones de prácticas de laboratorio y sesiones de seminario, con trabajo individual y en grupo realizado por los alumnos.

De forma más detallada, el trabajo dentro y fuera del aula se ha organizado de la forma siguiente:

- Sesiones de grupo grande: se trata de nueve sesiones en las que se introducirán los conceptos teóricos y se muestran los procedimientos adecuados para la resolución de prácticas y problemas. El profesor explicará los conceptos teóricos básicos y se encargará de proponer y resolver ejemplos de problemas tipo para clarificar la teoría y para que los alumnos tengan una primera aproximación a lo que se encontrarán en la clase de seminarios y prácticas. El peso de la sesión lo lleva el profesor y se espera de los alumnos que participen realizando preguntas y comentarios.

- Prácticas con ordenador: son 6 sesiones en grupo mediano, de dos horas de duración. Previamente los alumnos dispondrán del enunciado y material necesario para preparar la sesión. La dinámica de estas sesiones es la siguiente: En primer lugar, el profesor hace una breve explicación de la práctica a desarrollar y después los alumnos trabajan para la realización de la práctica.

- Sesiones de seminario: son 7 sesiones en grupo pequeño, de una o dos horas de duración. En estas sesiones se resuelven ejercicios, se comentan artículos científicos y se realizan pruebas de seguimiento. Previamente los alumnos dispondrán de los enunciados y material necesario para preparar la sesión.

 Actividades en el aulaHoras  fuera del aula
Bloques de contenidoGrupo grandeGrupo medianoGrupo pequeño 

Bloque 1

6

4

2

16

Bloque 2

4

2

2

12

Bloque 3

4

2

2

14

Bloque 4 

4

2

2

12

Examen 

 

 

 

10

Total:

18

10

8

64

Total: 100

 

Recursos

Bibliografía básica:

Recursos didacticos y material docente:

A cada sesión presencial le corresponderá material docente que los profesores pondrán a la disposición de los alumnos a través del aula Moodle de la asignatura. Este material consistirà en apuntes, artículos científicos, textos complementarios, hojas de ejercicios, guias de las prácticas, software y fuentes de información diversas.