Fotografía Computacional Guía de Aprendizaje Información al estudiante 1. Datos Descriptivos: Asignatura Materia Departamento responsable Fotografía Computacional Optativa Lenguajes y Sistemas Informáticos en Ingeniería del Software Créditos ECTS 3 Carácter Titulación Optativa Graduado/a en Ingeniería Informática por la Universidad Politécnica de Madrid Curso 4º Especialidad No aplica Curso académico 2014-15 Semestre en que se imparte Semestre principal Idioma en que se imparte Página Web 8º (febrero-junio) 8º (febrero-junio) Español Moodle de la asignatura (http://web3.fi.upm.es/aulavirtual) 1
2. Profesorado NOMBRE Y APELLIDO DESPACHO Correo electrónico Antonio Tabernero Galán 5202 ant@fi.upm.es 3. Conocimientos previos requeridos para poder seguir con normalidad la asignatura: Asignaturas superadas Otros resultados de aprendizaje necesarios Algorítmica Numérica Conocimientos de MATLAB 2
4. Objetivos de Aprendizaje COMPETENCIAS ASIGNADAS A LA ASIGNATURA Y SU NIVEL DE ADQUISICIÓN Código Competencia Nivel CG 1/21 CE 34. CU CE 14/15 CG 19 CE 19/20 CE3 CE44 Capacidad de resolución de problemas aplicando conocimientos de matemáticas, ciencias e ingeniería Capacidad de elegir y usar los métodos analíticos y de modelización relevantes, y de describir una solución de forma abstracta Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantearse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: álgebra lineal; cálculo diferencial e integral; métodos numéricos; algorítmica numérica; estadística y optimización. Conocer el software, hardware y las aplicaciones existentes, así como del uso de sus elementos, y capacidad para familiarizarse con nuevas aplicaciones informáticas Capacidad para usar las tecnologías de la información y la comunicación Conocimiento de los tipos apropiados de soluciones, y comprensión de la complejidad de los problemas informáticos y la viabilidad de su solución Capacidad para analizar, codificar, procesar y transmitir información multimedia empleando técnicas de procesado digital de la señal. Conocimiento de tecnologías punteras relevantes y su aplicación 3 3 3 2 2 2 2 1 LEYENDA: Nivel de competencia: conocimiento (1), comprensión (2), aplicación (3) y análisis y síntesis (4), 3
RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA Código Resultado de aprendizaje Competencias asociadas Nivel de adquisición RA1 Conocer las diferentes etapas del proceso de captura, procesado y almacenamiento de imágenes CG-19 CE3, CE44 RA2 Conocer las técnicas que permiten mejorar o extender el proceso fotográfico. CG-19 CE3, CE44 RA3 Ser capaces de modelar un problema y determinación de la solución matemática más adecuada considerando aspectos como viabilidad, optimización, etc. CE 19/20 CE 34 RA4 Resolución de problemas a través de la implementación de algoritmos numéricos. CG 1/21, CU CE 14/15 RA5 Conocimiento y manejo de software numérico adecuado para las aplicaciones consideradas. CE 14/15 CG-19 4
5. Sistema de evaluación de la asignatura INDICADORES DE LOGRO Ref I1 I2 I3 I4 I5 Indicador Conocer el proceso: modelo matemático + elección algoritmo + implementación que el ingeniero informático debe saber usar para la resolución de un problema. Conocer el proceso de captación de imágenes y sus aplicaciones a la reconstrucción 3D y realidad aumentada. Conocer los algoritmos habituales usados en la resolución de los problemas que aparecen en manipulación de imágenes. Conocer los problemas asociados al manejo de información incompleta, tanto en la adquisición como el almacenamiento. Capacidad para programar los algoritmos descritos y para adaptarlos a otros problemas similares. Relaciona-do con RA RA3-RA4 RA1,RA2,RA4 RA1, RA2, RA4 RA1,RA2,RA4 RA3, RA4,RA5 EVALUACION SUMATIVA Breve descripción de las actividades evaluables Momento Lugar Pruebas durante el curso: (prácticas, ejercicios computacionales, entrega de trabajos en laboratorio). Prueba Final: constará de un pequeño test + un ejercicio computacional similar a los realizados durante el curso Se programarán durante el curso. A final del curso, en fecha a confirmar en clase. Clase / Casa / Aula informática. Peso en la calif. 70 % Aula 30 % Total: 100% 5
CRITERIOS DE CALIFICACIÓN En la convocatoria ordinaria el método de evaluación habitual de la asignatura es el de evaluación continua. Conforme a la normativa prevista por la UPM, se admite también el método de evaluación única para aquellos que así lo deseen. Evaluación ordinaria continua: Para poder superar positivamente la evaluación continua se requiere la asistencia a un mínimo del 80% de las actividades evaluables desarrolladas en el aula: problemas, ejercicios o prácticas de laboratorio propuestas para ser resueltos de forma individual o en grupo. Estas actividades evaluables serán anunciadas a lo largo del curso y podrán ser entregadas a través de Aula Virtual y supondrán un 70% de la nota de la asignatura. El otro 30% de la nota se obtendrá de una prueba final, consistente en un pequeño examen tipo test y en la realización de un ejercicio computacional en el laboratorio similar a los realizados durante el curso. Evaluación única: Acorde a la normativa de exámenes (artículo 19.2) de la universidad, se permite una evaluación única para aquellos alumnos que así lo soliciten. Los alumnos que lo deseen deberán solicitarlo por escrito al coordinador de la asignatura durante los primeros treinta días desde el inicio de las clases. Aquellos alumnos que se acojan al método de evaluación única serán evaluados mediante un examen final que constará de dos partes, ambas diseñadas con el objetivo de comprobar si el alumno ha superado los resultados de aprendizaje de la asignatura. 1. El examen final (fundamentos) consistirá en la resolución y presentación por escrito de las cuestiones y problemas propuestos. 2. El examen final (laboratorio) consistirá en la realización de una práctica breve o ejercicios computacionales en el laboratorio. La fecha del examen será la fijada por Jefatura de Estudios en el calendario anual. Los alumnos que decidan ser evaluados por este método necesitarán tener un mínimo de 4 en cualquiera de las partes para superar la asignatura. Evaluación extraordinaria: En la convocatoria extraordinaria, el método y los criterios de evaluación serán los mismos establecidos en la evaluación ordinaria única. 6
6. Contenidos y Actividades de Aprendizaje CONTENIDOS ESPECÍFICOS Bloque / Tema / Capítulo Apartado Indicadores Relacionados Transformación a coordenadas cámara Tema 1: Proceso de adquisición de una imagen digital Modelo de cámara, calibración de cámaras digitales. Proyección 3D a 2D Aplicaciones: reconstrucción 3D, realidad aumentada. Almacenamiento: raw files, reconstrucción del mosaico de Bayer, compresión de imágenes I1,I2,I4,I5 Tema 2: Procesado de imágenes Filtrados de imágenes Interpretación en frecuencias, esquemas piramidales, wavelets. I3,I4,I5 Tema 3: Deformaciones de coordenadas Transformaciones 2D entre coordenadas. Warping Morphing I1,I3,I5 Tema 4: Fusión de imágenes Creación de panoramas Imágenes con alto rango dinámico (HDR) I1,I3,I5 7
7. Breve descripción de las modalidades organizativas utilizadas y de los métodos de enseñanza empleados CLASES DE TEORIA El profesor es el actor principal, con actividades como: 1. Exposición de los contenidos sobre la materia objeto de estudio, de una forma organizada, con el objetivo de motivar al alumno, exponer los contenidos sobre el tema, explicar conocimientos, etc. 2. Ilustración de los contenidos del tema mediante demostraciones. CLASES DE PROBLEMAS CLASES de LABORATORIO TRABAJO INDIVIDUAL TRABAJOS EN GRUPO TUTORÍAS Se desarrollarán en aula informática individualmente o en grupos de 2 alumnos según disponibilidad de recursos. Los alumnos desarrollarán los trabajos/proyectos propuestos por el profesor. Esta parte de la asignatura se realizará bajo la supervisión del profesor y su intención principal es la de aplicar lo ya aprendido en las exposiciones del profesor. Algunas de las prácticas realizadas en clase se pedirá que se entreguen como parte de la evaluación de la asignatura. Repaso de los conceptos expuestos por el profesor en las clases de teoría. Lectura del material propuesto por el profesor para una comprensión mejor de la materia. Las prácticas/proyectos asignados constarán de una parte para completar fuera de las horas de clase. Se realizarán en grupos de 2 y contabilizarán como parte de la evaluación de la asignatura. Resolución de dudas sobre los trabajos propuestos. Presentación/defensa de las prácticas de evaluación, etc.
3. Recursos didácticos RECURSOS DIDÁCTICOS Richard Szeliski, Computer Vision, Springer Verlag 2011 BIBLIOGRAFÍA Alan Watts, 3D Computer Graphics", Addison Wesley 2000 Gonzalez, Woods,Wintz, Digital Image Processing, Prentice Hall RECURSOS WEB Versión online de Computer Vision http://szeliski.org/book/ Numerical Computing with MATLAB: http://www.mathworks.com/moler Moodle de la asignatura (http://web3.fi.upm.es/aulavirtual) Laboratorio EQUIPAMIENTO Aula Sala de trabajo en grupo
Cronograma de trabajo de la asignatura Semana Actividades en Aula Actividades en Laboratorio Trabajo Individual Trabajo en Grupo Actividades de Evaluación Otros Semanas 1-4 Tema 1: Exposición de conceptos y desarrollo de ejemplos/problemas. (4 horas) Prácticas de laboratorio del tema 1 (4 horas) Repaso / comprensión de conceptos (4 horas) Completar problemas computacionales (4 horas) PROYECTO TEMA 1 (5 horas) Actividades de laboratorio Problemas pedidos Proyecto del tema Semanas 5-7 Tema 2: Exposición de conceptos y desarrollo de ejemplos/problemas. (3 horas) Prácticas de laboratorio del tema 2 (3 horas) Repaso / comprensión de conceptos (3 horas) Completar problemas computacionales (3 horas) PROYECTO TEMA 2 (5 horas) Actividades de laboratorio Problemas pedidos Proyecto del tema Semanas 8-11 Tema 3: Exposición de conceptos y desarrollo de ejemplos/problemas. (4 horas) Prácticas de laboratorio del tema 3 (4 horas) Repaso / comprensión de conceptos (4 horas) Completar problemas computacionales (4 horas) PROYECTO TEMA3 (5 horas) Actividades de laboratorio Problemas pedidos Proyecto del tema Semanas 12-15 Tema 4: Exposición de conceptos y desarrollo de ejemplos/problemas. (4 horas) Prácticas de laboratorio del tema 4 (4 horas) Repaso / comprensión de conceptos (4 horas) Completar problemas computacionales (4 horas) PROYECTO TEMA 4 (5 horas) Actividades de laboratorio Problemas pedidos Proyecto del tema Semana examenes Examen final (laboratorio) para alumnos que opten por la evaluación única Examen final (problemas) para alumnos que opten por la evaluación única Nota: Para cada actividad se especifica la dedicación en horas que implica para el alumno. La dedicación presencial es de 2h/semana para un total de 30h. Adicionalmente el alumno deberá completar unas 50 horas adicionales de trabajo personal o en grupo, para un total de unas 80 horas de dedicación, correspondientes a una asignatura de 3 créditos ECTS.