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Academic Year/course: 2023/24

29847 - Computer Vision


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
29847 - Computer Vision
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
326 - Escuela Universitaria Politécnica de Teruel
Degree:
440 - Bachelor's Degree in Electronic and Automatic Engineering
444 - Bachelor's Degree in Electronic and Automatic Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
444 - First semester
440 - Second semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

In this subject we study computational methods to analyze the images produced by a digital camera that observes a scene, with the objective of understanding the observed scene. On the one hand, the semantics of the scene is addressed, identifying the elements that integrate it, on the other hand, its 3D geometry.

The methodology is based on a first understanding of the fundamentals of image analysis processes through its mathematical, probabilistic and algorithmic modeling. In a second stage, the design and implementation of algorithms in standard programming environmentsis addressed , evaluating their performance on real images.

The approach and objectives are aligned with SDGs 8 and 8.2, so that the acquisition of the learning results of the subject provides the student with the training and competence to contribute to their achievement.

2. Learning results

  • Know and interpret the main parameters that describe the information of an image, its acquisition and storage.
  • Know and apply digital image processing techniques.
  • Apply pattern recognition and classification methods to images and image sequences and use this information to control a system.
  • Be able to retrieve three-dimensional information from flat images and to use this information to control a system.
  • Use digital image processing and analysis software.

 

3. Syllabus

Ebro River Campus (Zaragoza)

  • Image representation and processing.
  • Automatic learning: Regression and classification. Methodology and metrics.
  • Artificial neural networks.
  • Deep network architectures for computer vision.
  • Pre-trained nets and fine tuning.
  • Image acquisition and 3D camera model.
  • Detection and matching of points of interest.
  • Robust adjustment of primitives.
  • Geometric relations between two views.
  • Structure and movement and adjustment of beams.

Practical activities program:

  • Image processing.
  • Machine learning fundamentals and methodology.
  • Classification of handwritten digit images (MNIST).
  • Fine tuning of deep convolutional networks.
  • Detection and matching of points of interest.
  • Robust fitting of F and H. 3D estimation from two images.

Teruel Campus

  • Introduction. What is computer vision.
  • Image. Basic concepts.
  • Image enhancement. Preprocessing.
  • Segmentation. Edge and region detection.
  • Description. Feature extraction and points of interest.
  • Applications.
  • Introduction to 3-D vision.

Practical activities program:

  • Actions on an image window.
  • Taking photographs with different types of lighting.
  • Geometric transformations
  • Segmentation and labeling.
  • Classification by feature extraction.
  • Classification using machine learning techniques.
  • 3D calibration.

4. Academic activities

Río Ebro Campus (Zaragoza).

  • A01 Lectures (30 hours).
  • A03 Laboratory practices (18 hours).
  • A06 Continued work (36 hours).
  • A07 Personal study and work (60 hours).
  • A08: Assessment (6 hours).

Teruel Campus.

  • A01 Lectures (20 hours).
  • A02 Problem solving and classroom work (28 hours).
  • A03A Laboratory practicals (6 hours).
  • A03B Computerized practices (6 hours).
  • A06 Teaching assignments and other activities (27 hours).
  • A07 Study (60 hours).
  • A08: Assessment (3 hours).

At EUPT, the course is taught in two different modalities: classroom and blended learning. For the presential modality all of the above applies. In the blended mode, the student will be provided with the materials and software necessary to carry out the practices.

5. Assessment system

Ebro River Campus (Zaragoza)

Inaccordance with the regulations of the University of Zaragoza, the student may choose between continuous and global assessment. The subject is passed with an overall grade of 5 out of 10.

Assessment throughout the semester.

  • Oral presentations of practical laboratory sessions 1, 2, 3 and 5 will be given in the session immediately following each of them . The weighting of the assessment of these practices will be 10% of the overall grade.
  • There will be oral presentations of 2 papers, which will be a continuation of the work developed in the practical laboratory sessions 4 and 6. These assignments will be weighted 60% of the final grade (30% each one of them).
  • An individual written test (30%) will be given at the official call.

Global assessment: On the dates established for the official calls:

  • There will be oral presentations of 2 papers, which will be a continuation of the work developed in the practical laboratory sessions 4 and 6. These assignments will be weighted 70% of the final grade (35% each one of them).
  • There will be an individual written test (30%).

 

Teruel Campus

Ordinary assessment. The summative evaluation will be carried out on an ongoing basis and will have three contributions:

  • Teaching assignments in and out of the classroom one per subject (30%).
  • 6 laboratory practices (20%).
  • Final paper (50%).

A 4/10 must be obtained in each of the parts and a 5/10 overall to pass the subject.

Single test assessment. For those who do not pass the first two contributions of the ordinary assessment or want to obtain a higher grade:

  • Theoretical and practical exam: theoretical questions on basic concepts of the subject and performance of tasks of processing and extraction of information from a digital image (50%).
  • Final paper (50%).

At EUPT, the course is taught in two different modalities: classroom and blended learning. For the presential modality all of the above applies. In the blended mode of the EUPT students must in any case go to center if they choose to take the exam.


Curso Académico: 2023/24

29847 - Visión por computador


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
29847 - Visión por computador
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
326 - Escuela Universitaria Politécnica de Teruel
Titulación:
440 - Graduado en Ingeniería Electrónica y Automática
444 - Graduado en Ingeniería Electrónica y Automática
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
444 - Primer semestre
440 - Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

En la asignatura se estudian métodos computacionales para analizar las imágenes producidas por una cámara digital que observa una escena, con el objetivo de comprender la escena observada. Por una parte se aborda la semántica de la escena, identificando los elementos que la integran, por otra, su geometría 3D.

La metodología se basa en una primera comprensión de los fundamentos de los procesos de análisis de la imagen mediante su modelado matemático, probabilístico y algorítmico. En una segunda etapa, se aborda el  el diseño e implementación de algoritmos en entornos de programación estándar haciendo una evaluación de sus prestaciones sobre imágenes reales.

El planteamiento y los objetivos están alineados con los ODS 8 y 8.2, de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia al estudiante para contribuir a su logro.

2. Resultados de aprendizaje

  • Conoce e interpreta los principales parámetros que describen la información de una imagen, su adquisición y almacenamiento.
  • Conoce y aplica técnicas de procesado digital de imagen.
  • Aplica métodos de reconocimiento y clasificación de patrones a imágenes y secuencias de imágenes  y utiliza esa información para el control de un sistema.
  • Es capaz de recuperar información tridimensional a partir de imágenes planas y de utilizar esa información para el control de un sistema.
  • Utiliza software de procesado y análisis de imágenes digitales.

3. Programa de la asignatura

Campus Río Ebro (Zaragoza)

  • Representación y procesamiento de imágenes.
  • Aprendizaje automático: Regresión y clasificación. Metodología y métricas.
  • Redes neuronales artificiales.
  • Arquitecturas de redes profundas para visión por computador.
  • Redes pre-entrenadas y ajuste fino.
  • Adquisición de imágenes y modelo 3D de cámara.
  • Detección y emparejamiento de puntos de interés.
  • Ajuste robusto de primitivas.
  • Relaciones geométricas entre dos vistas.
  • Estructura y movimiento y ajuste de haces.

Programa de prácticas:

  • Procesamiento de imagen.
  • Fundamentos y metodología del aprendizaje automático.
  • Clasificación de imágenes de dígitos manuscritos (MNIST).
  • Ajuste fino de redes convolucionales profundas.
  • Detección y emparejamiento de puntos de interés.
  • Ajuste robusto de F y H. Estimación 3D a partir de dos imágenes.

Campus de Teruel

  • Introducción. Qué es la visión por computador.
  • Imagen. Conceptos básicos.
  • Mejora de la imagen. Preprocesado.
  • Segmentación. Detección de bordes y regiones.
  • Descripción. Extracción de características y puntos de interés.
  • Aplicaciones.
  • Introducción a la visión 3-D.

Programa de prácticas:

  • Acciones sobre una ventana imagen.
  • Toma de fotografías con diferentes tipos de iluminación.
  • Transformaciones geométricas
  • Segmentación y etiquetado.
  • Clasificación por extracción de características.
  • Clasificación utilizando técnicas de machine learning.
  • Calibración 3D.

4. Actividades académicas

Campus Río Ebro (Zaragoza).

  • A01 Clases magistrales (30 horas).
  • A03 Prácticas de laboratorio (18 horas).
  • A06 Trabajos continuados (36 horas).
  • A07 Estudio y trabajo personal (60 horas).
  • A08 Evaluación (6 horas).

Campus de Teruel.

  • A01 Clases magistrales (20 horas).
  • A02 Resolución de problemas y trabajos en el aula (28 horas).
  • A03A Prácticas de laboratorio (6 horas).
  • A03B Prácticas informatizadas (6 horas).
  • A06 Trabajos docentes y otras actividades (27 horas).
  • A07 Estudio (60 horas).
  • A08 Evaluación (3 horas).
En la EUPT la asignatura se imparte en dos modalidades diferentes: presencial y semipresencial. Para la modalidad presencial aplica todo lo indicado anteriormente. En la modalidad semipresencial, el alumno dispondrá de los materiales y software necesarios para la realización de las prácticas.

5. Sistema de evaluación

Campus Río Ebro (Zaragoza)

De acuerdo con la normativa de la Universidad de Zaragoza, el estudiante podrá optar entre la evaluación continua y global de su aprendizaje. La asignatura se supera con una calificación global de 5 puntos sobre 10.

Evaluación a lo largo del semestre:

  • Se realizarán presentaciones orales de las sesiones prácticas de laboratorio 1, 2, 3 y 5, en la sesión inmediatamente posterior a cada una de ellas. La ponderación de la evaluación de dichas prácticas será de un 10% de la nota global.
  • Se realizarán presentaciones orales de 2 trabajos de asignatura, que serán continuación del trabajo desarrollado en las sesiones prácticas de laboratorio 4 y 6. Dichos trabajos de asignatura ponderarán un 60% de la nota final (30% cada uno de ellos). 
  • Se realizará una prueba escrita individual (30%), en la convocatoria oficial.

Evaluación global. En las fechas establecidas para las convocatorias oficiales:

  • Se realizarán presentaciones orales de 2 trabajos de asignatura, que serán continuación del trabajo desarrollado en las sesiones prácticas de laboratorio 4 y 6. Dichos trabajos de asignatura ponderarán un 70% de la nota final (35% cada uno de ellos). 
  • Se realizará una prueba escrita individual (30%).

Campus de Teruel

Evaluación ordinaria. La evaluación sumativa se realizará de manera continuada y tendrá tres contribuciones:

  • Trabajos docentes dentro y fuera del aula uno por tema (30%).
  • 6 prácticas de laboratorio (20%).
  • Trabajo final (50%).

Se debe obtener un 4/10 en cada una de las partes y un 5/10 en el global para superar la asignatura.

Evaluación prueba única. Para aquellos que no superen las dos primeras contribuciones de la evaluación ordinaria o quieran obtener una mayor calificación:

  • Examen teórico práctico: cuestiones teóricas sobre conceptos básicos de la asignatura y realización de tareas de procesado y extracción de información de una imagen digital (50%).
  • Trabajo final (50%).

En la EUPT la asignatura se imparte en dos modalidades diferentes: presencial y semipresencial. Para la modalidad presencial aplica todo lo indicado anteriormente. En la modalidad semipresencial de la EUPT los alumnos deberán en todo caso acudir al centro si optan por la realización del examen.