Guia docente
DATOS IDENTIFICATIVOS 2021_22
Asignatura VISION ARTIFICIAL Código 00709043
Enseñanza
0709 - GRADO EN INGENIERÍA INFORMÁTICA
Descriptores Cr.totales Tipo Curso Semestre
6 Optativa Cuarto Segundo
Idioma
Castellano
Ingles
Prerrequisitos
Departamento ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI
Responsable
ALEGRE GUTIÉRREZ , ENRIQUE
Correo-e ealeg@unileon.es
vgonc@unileon.es
Profesores/as
ALEGRE GUTIÉRREZ , ENRIQUE
GONZÁLEZ CASTRO , VICTOR
Web http://
Descripción general Este curso cubre los aspectos fundamentales de la visión artificial enfocándose principalmente en sus aplicaciones prácticas como son la detección de personas y objetos, el reconocimiento de rostros, la detección y recuperación de imágenes y videos similares. Durante las clases teóricas se explican los principales conceptos relacionados con la visión artificial. En el laboratorio, se aprende Python durnate las primeras sesiones introduciendo gradualmente el uso de librerías para procesar imágenes, video y relacionadas con aprendizaje automático. La asignatura se evalúa a través de los resultados presentados por el alumno en la realización de un proyecto sobre visión, elegido por él de entre los propuestos y realizado en Python.
Tribunales de Revisión
Tribunal titular
Cargo Departamento Profesor
Presidente ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI FOCES MORAN , JOSE MARIA
Secretario ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI FUERTES MARTINEZ , JUAN JOSE
Vocal ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI REGUERA ACEVEDO , PERFECTO
Tribunal suplente
Cargo Departamento Profesor
Presidente ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI RIESCO PELAEZ , FELIX
Secretario ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI ALAIZ RODRIGUEZ , ROCIO
Vocal ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI GARCIA RODRIGUEZ , ISAIAS

Competencias
Código  
A18131 709ULE13 Capacidad para diseñar sistemas de adquisición de imágenes, procesarlas y utilizarlas para analizar su contenido.
B5614 709CG4 Capacidad para definir, evaluar y seleccionar plataformas hardware y software para el desarrollo y la ejecución de sistemas, servicios y aplicaciones informáticas, de acuerdo con los conocimientos adquiridos.
B5619 709CG9 Capacidad para resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, autonomía y creatividad. Capacidad para saber comunicar y transmitir los conocimientos, habilidades y destrezas de la profesión de Ingeniero Técnico en Informática.
B5623 709CT1 Capacidad para el análisis, síntesis, resolución de problemas y la toma de decisiones.
B5625 709CT3 Capacidad para comunicar y transmitir de forma oral o por escrito conocimientos y razonamientos derivados de su trabajo individual o en grupo de forma clara y concreta.
B5627 709CT5 Capacidad de trabajo en equipo, asumiendo diferentes roles dentro del grupo.
C2 CMECES2 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
C4 CMECES4 Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado
C5 CMECES5 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

Resultados de aprendizaje
Resultados Competencias
Conocer los conceptos básicos del procesamiento de imágenes y de los sistemas de visión artificial A18131
B5614
B5619
B5623
B5625
C2
C5
Conocer y saber aplicar las principales operaciones de preprocesamiento, segmentación y descripción de imágenes y objetos en imágenes. A18131
B5614
B5623
C4
C5
Saber reconocer o clasificar objetos e imágenes. A18131
B5614
B5619
B5623
B5625
C2
C4
C5
Ser capaz de aplicar Python para ejecutar y crear sistemas básicos de visión artificial A18131
B5614
B5619
B5623
B5625
B5627
C4
C5

Contenidos
Bloque Tema
Bloque I. TEORÍA Tema 1: INTRODUCCIÓN A LA VISIÓN ARTIFICIAL
Qué es la visión artificial. Su uso. Ventajas y limitaciones.

Tema 2: CONCEPTOS BÁSICOS
Conceptos de imagen, resolución, modelos y modos de color.

Tema 3: PREPROCESAMIENTO
Principales operaciones para preprocesar imágenes (aritméticas, lógicas, morfológicas)

Tema 4: DETECCIÓN DE BORDES
Concepto de borde. Métodos para detectar bordes. Filtros paso alto para detección de bordes.

Tema 5: SEGMENTACIÓN
Concepto de segmentación. Uso de filtros como forma de segmentación. Métodos de segmentación por umbralización. Segmentación orientada a regiones.


Tema 6: DETECCIÓN DE ESQUINAS
Concepto de esquina. Detector de Moravec. Detector de Harris.


Tema 7: DESCRIPTORES
Concepto de descriptor. Descriptores de forma. Descriptores de textura. Descriptores basados en características locales inveariantes.


Tema 8: APRENDIZAJE AUTOMÁTICO
Aprendizaje supervisado. Principales métodos de aprendizaje supervisado. Clustering. Métodos de evaluación.


Tema 9: DEEP LEARNING
Partes fundamentales de las redes neuronales. Función de coste. Entrenamiento de redes neuronales. Optimización.
Bloque II. PRÁCTICAS Diversas prácticas orientadas a aprender a programar en Python y, al mismo tiempo, a utilizar dicho lenguaje para resolver problemas relacionados con visión artificial.

Planificación
Metodologías  ::  Pruebas
  Horas en clase Horas fuera de clase Horas totales
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria 20 0 20
 
Prácticas en laboratorios 75 0 75
 
Sesión Magistral 45 0 45
 
Realización y exposición de trabajos. 10 0 10
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologí­as
Metodologías   ::  
  descripción
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria Ejercicios resueltos en el encerado y también mediante diapositivas y ejemplos utilizando Excel. También se podrán dejar ejercicios en Agora, con soluciones, la mayoría de las veces también con ejemplos resueltos en Excel.
Prácticas en laboratorios Las prácticas de la asignatura se realizarán utilizando Python (3.5 o posterior). Disponible en el laboratorio F3 aunque se recomienda que cada estudiante lo instale también en su ordenador personal. Se realizará una primera práctica de instalación y conocimiento del entorno, varias prácticas orientadas al aprendizaje básico de Python y en el resto de prácticas se utilizarán diversas librerías de visión y aprendizaje para practicar en la aplicación de descriptores a imágenes y su clasificación. Utilización de Python 3.6 a partir de la instalación del entorno Anaconda (https://www.continuum.io/downloads). Preferiblemente se utilizará el IDE Spyder, incluido en dicha instalación. Las prácticas se realizarán siguiendo los guiones dejados en Agora. Las dudas se resolverán consultando al profesor. Se entregará su solución en una tarea habilitada para ello en Agora.
Sesión Magistral Sesiones teóricas en el aula utilizando diapositivas. También se podrán dejar presentaciones o documentos correspondientes a los materiales de cada lección en Agora y se pondrá un foro de dudas. Las lecciones podrán ir acompañadas de vídeos relacionados con los conceptos presentados, algunos grabados por los profesores y otros procedentes de recursos de internet que los profesores consideren especialmente apropiados. Algunas lecciones irán acompañadas de un cuestionario con preguntas, que podrán ser tanto teóricas como prácticas, cuyas entregas serán evaluables. Previsiblemente se utilizarán cursos de la plataforma Datacamp, o cursos similares, para reforzar algunas lecciones impartidas, siendo algunos cursos opcionales y otros obligatorios.

Tutorías
 
Sesión Magistral
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria
Prácticas en laboratorios
descripción
Las consultas al profesor podrán realizarse on-line o de forma presencial.
Las consultas on-line se realizarán utilizando un foro general de dudas o bien, los foros dispuestos para cada actividad específica.
Para las tutorías presenciales se solicitará cita previa mediante el foro dispuesto para ello en el Agora.
También se podrán realizar tutorías por videoconferencia.

Evaluación
  descripción calificación
Realización y exposición de trabajos. 55 puntos (sobre 100)
La asignatura se evaluará mediante la realización y presentación de un proyecto que se dividirá en las siguientes cuatro fases.

1. El estudiante realizará un estudio teórico del tema que reflejará en una memoria que entregará y será evaluada. Dicha memoria contendrá una descripción del problema, explicación de su interés y una revisión de trabajos realizados publicados.

2. Como resultado del estudio anterior el estudiante seleccionará una de las implementaciones revisadas, o realizará una implementación propia si así lo desea, y evaluará el método con un dataset conocido o con uno propio construido por él mismo. Con esta implementación el estudiante evaluará el método estudiado y comprobará, de forma práctica, su funcionamiento.

3. El estudiante preparará y realizará una breve presentación que contendrá tanto la parte teórica como la práctica. La presentación será evaluada por el profesor.

4. Después de la presentación, se realizará un examen de validación donde cada estudiante tendrá que contestar diversas preguntas relacionadas con el tema estudiado.




55
Otros 30 puntos (sobre 100)

Se evaluará las actividades obligatorias presentadas por los alumnos. El alumno deberá entregar todas las actividades indicadas como obligatorias que serán evaluadas por el profesorado.
Para aprobar el curso, debe entregarse correctamente al menos el 50% de las actividades obligatorias.



15 puntos (sobre 100)
Participación en la asignatura medida en función de la intervención y actitud del alumno en las clases teóricas, la entrega de actividades voluntarias propuestas, su colaboración en la revisión de los materiales y su interacción con el profesor. Se valorará especialmente la realización de actividades voluntarias.
45
 
Otros comentarios y segunda convocatoria

Las entregas retrasadas sufrirán una penalización en la nota.
Los estudiantes que no pasen  la evaluación continua, podrían entregar en la segunda convocatoria, lo que les falta por entregar de la primera convocatoria ordinaria.
Opcionalmente, los estudiantes también podrían aprobar el curso en la segunda convocatoria, realizando un examen teórico y práctico que cubrirá todos los materiales presentados durante el curso.

Para aprobar en la segunda convocatoria, será obligatorio presentar el Proyecto de la asignatura.

Debe entregarse y superarse al menos el 50% de las actividades obligatorias para aprobar el curso.


Fuentes de información
Acceso a la Lista de lecturas de la asignatura

Básica
Richard Szeliski. Computer Vision: Algorithms and Applications, Springer, 2011
(pdf available online: http://szeliski.org/Book/)

Pattern Classification (2nd Edition), by R.O. Duda, P.E. Hart, and D.G. Stork, Wiley-Interscience, 2000.

Alegre, E., Sánchez, L., Fernández, R.A. y Mostaza, J.C. (2003). Procesamiento Digital de Imagen: Fundamentos y Prácticas con Matlab. Secretariado de Publicaciones y Medios Audiovisuales de la Universidad de León.


González, R. C. y Woods, R. E. (2008). Digital Image Processing (Third Edition). Prentice Hall.


Complementaria
Pajares, G y de la Cruz, J.M. (2001). Visión por Computador. Ra-ma.
González, J. (2000). Visión por Computador. Paraninfo.
González, R. C. y Woods, R. E. (1996). Tratamiento digital de imágenes. Addison-Wesley /Diaz de Santos.

Shapiro, L. & Stockman G. (2001). Computer Vision. Prentice-Hall.

Parker, J.R. (1997). Algorithms for image processing and computer vision. John Wiley & Sons, Inc.
Trucco, E. & Verri, A. (1998). Introductory Techniques for 3-D Computer Vision. Prentice-Hall.
Maravall, D. (1993). Reconocimiento de formas y visión artificial. Ra-ma
Davies, E.R. (1996). Machine Vision: Theory, Alforithms, Practicalities. Academic Press.


Recomendaciones


Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
INTRODUCCION A LOS SISTEMAS INTELIGENTES / 00709016