Guillermo Sapiro

提供：

Image and Video Processing: From Mars to Hollywood with a Stop at the Hospital

デューク大学（Duke University）

このコースについて

55,956 最近の表示

In this course, you will learn the science behind how digital images and video are made, altered, stored, and used. We will look at the vast world of digital imaging, from how computers and digital cameras form images to how digital special effects are used in Hollywood movies to how the Mars Rover was able to send photographs across millions of miles of space.
The course starts by looking at how the human visual system works and then teaches you about the engineering, mathematics, and computer science that makes digital images work. You will learn the basic algorithms used for adjusting images, explore JPEG and MPEG standards for encoding and compressing video images, and go on to learn about image segmentation, noise removal and filtering. Finally, we will end with image processing techniques used in medicine.
 
This course consists of 7 basic modules and 2 bonus (non-graded) modules. There are optional MATLAB exercises; learners will have access to MATLAB Online for the course duration. Each module is independent, so you can follow your interests.

受講生の就業成果

25%

コース終了後に新しいキャリアをスタートした

15%

コースが具体的なキャリアアップにつながった

14%

昇給や昇進につながった

共有できる証明書

修了時に証明書を取得

100%オンライン

自分のスケジュールですぐに学習を始めてください。

柔軟性のある期限

スケジュールに従って期限をリセットします。

約21時間で修了

英語

字幕：フランス語, ポルトガル語（ブラジル）, 中国語（簡体）, ロシア語, 英語, スペイン語

習得するスキル

Image ProcessingImage CompressionImage RestorationImage Segmentation

受講生の就業成果

25%

コース終了後に新しいキャリアをスタートした

15%

コースが具体的なキャリアアップにつながった

14%

昇給や昇進につながった

共有できる証明書

修了時に証明書を取得

100%オンライン

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柔軟性のある期限

スケジュールに従って期限をリセットします。

約21時間で修了

英語

字幕：フランス語, ポルトガル語（ブラジル）, 中国語（簡体）, ロシア語, 英語, スペイン語

講師

講師の評価

4.77/5 (71 件の評価)

Guillermo Sapiro

Professor

Electrical and Computer Engineering

受講者45,986 名

1 コース

提供：

デューク大学（Duke University）

Duke University has about 13,000 undergraduate and graduate students and a world-class faculty helping to expand the frontiers of knowledge. The university has a strong commitment to applying knowledge in service to society, both near its North Carolina campus and around the world.

シラバス - 本コースの学習内容

コンテンツの評価97%(4,185 件の評価)

週

週 1

2時間で修了

Introduction to image and video processing

Learn what is image and video processing. Learn the very basic concepts of human perception needed for understanding image processing. Learn simple tools in signal processing needed to understand following units.

2時間で修了

8件のビデオ（合計94分）, 1 学習用教材, 1 個のテスト

8件のビデオ

0 - Welcome and Start Here33

1 - What is image and video processing (part 1)10 分

1 - What is image and video processing (part 2)10 分

2 - Course logistics2 分

3 - Images are everywhere - Duration 06:316 分

4 - Human visual system - Duration 17:1017 分

5 - Image formation - Sampling & Quantization - Duration 28:1728 分

6 - Simple image operations - Duration 17:0517 分

1件の学習用教材

Optional programming exercises10 分

1の練習問題

Quiz #130 分

週

週 2

3時間で修了

Image and video compression

JPEG and MPEG are the most successful algorithms in the area, widely used by everybody in a daily basis, and the goal of this unit is to understand how they work. Also to understand why these techniques are important and why they are enabling technologies. Also will describe what is done in the Mars expedition.

3時間で修了

7件のビデオ（合計114分）, 1 学習用教材, 1 個のテスト

7件のビデオ

1 - The why and how of compression - Duration 14:1614 分

2 - Huffman coding - Duration 20:11 - Optional break at 06:5320 分

3 - JPEG's 8x8 blocks - Duration 05:375 分

4 - The Discrete Cosine Transform (DCT) - Duration 25:32 - Optional break at 12:1325 分

5 - Quantization - Duration 24:02 - Optional breaks at 08:48 and 17:1824 分

6 - JPEG_LS and MPEG - Duration 19:32 - Optional break at 13:4519 分

7 - Bonus: Run-length compression - Duration 04:294 分

1件の学習用教材

Optional programming exercises10 分

1の練習問題

Quiz #230 分

週

週 3

3時間で修了

Spatial processing

Some of the most basic tools in image processing, like median filtering and histogram equalization, are still among the most powerful. We will describe these and provide a modern interpretation of these basic tools. Students will then become familiar with simple and still popular approaches. We will also include non-local means, a more modern technique that still uses classical tools.

3時間で修了

14件のビデオ（合計114分）, 1 学習用教材, 1 個のテスト

14件のビデオ

1 - Introduction to image enhancement - Duration 19:11 - Optional break at 08:3319 分

2 - Demo - Enhancement & Histogram modification - Duration 03:533 分

3 - Histogram equalization - Duration 19:56 - Optional breaks at 04:40 and 11:3019 分

4 - Histogram matching - Duration 08:318 分

5 - Introduction to local neighborhood operations - Duration 06:466 分

6 - Mathematical properties of averaging - Duration 11:0011 分

7 - Non-Local means - Duration 07:277 分

8 - IPOL Demo - Non-Local means - Duration 03:383 分

9 - Median filter - Duration 07:207 分

10 - Demo - Median filter - Duration 01:311 分

11 - Derivatives, Laplacian & Unsharp masking - Duration 14:24 - Optional breaks at 05:21 and 11:3314 分

12 - Demo - Unsharp masking - Duration 03:103 分

13 - Gradients of scalar and vector images - Duration 05:575 分

14 - Concluding remarks - Duration 01:121 分

1件の学習用教材

Optional programming exercises10 分

1の練習問題

Quiz #330 分

週

週 4

2時間で修了

Image restoration

The goal of this unit is to complement Unit 3 by adding prior information about the sources of degradation. Students will learn that if we know about the degradation process, we can do better. The objective of this unit is to complete the training with basic and powerful classical tools.

2時間で修了

9件のビデオ（合計67分）, 1 学習用教材, 1 個のテスト

9件のビデオ

1 - What is image restoration - Duration 07:497 分

2 - Noise types - Duration 12:4312 分

3 - Demo - Types of noise - Duration 03:033 分

4 - Noise and histograms - Duration 04:524 分

5 - Estimating noise - Duration 10:41 - Optional break at 05:0310 分

6 - Degradation Function - Duration 11:4011 分

7 - Wiener filtering - Duration 12:34 - Optional break at 06:5412 分

8 - Demo - Wiener and Box filters - Duration 03:193 分

9 - Concluding remarks - Duration 00:3333

1件の学習用教材

Optional programming exercises10 分

1の練習問題

Quiz #430 分

週

週 5

3時間で修了

Image segmentation

Not all parts of the image are the same, and students will learn the basic techniques to partition an image, from simple threshold to more advanced graph cuts and active contours. This is the first unit where student will learn about image analysis and image interpretation, and will learn why this is important, e.g., in medical imaging and object recognition.

3時間で修了

12件のビデオ（合計123分）, 1 学習用教材, 1 個のテスト

12件のビデオ

1 - Introduction to Segmentation - Duration 04:174 分

2 - On Edges and Regions - Duration 05:175 分

3 - Hough Transform with Matlab Demo - Duration 20:5920 分

4 - Line Segment Detector with Demo - Duration 03:203 分

5 - Otsu's Segmentation with Demo - Duration 14:2514 分

6 - Congratulations - Duration 00:1717

7 - Interactive Image Segmentation - Duration 21:1321 分

8 - Graph Cuts and Ms Office - Duration 09:349 分

9 - Mumford-Shah - Duration 05:505 分

10 - Active Contours - Introduction with ipol.im and Photoshop Demos - Duration 05:585 分

11 - Behind the Scenes of Adobe's Roto Brush - Duration 31:29 - Optional breaks at 20:30 and 27:2631 分

12 - End of the Week - Duration 00:2121

1件の学習用教材

Optional programming exercises10 分

1の練習問題

Quiz #530 分

週

週 6

3時間で修了

Geometric PDEs

This is all optional material. It will help the students that are more mathematically oriented and want to better understand the math behind next unit's lectures. But you will be able to handle without it.The quiz is therefore practice only.This is the first “advanced” unit and smoothly follows from the previous one. Students will learn very modern tools, widely used today, and will contrast with units 3,4 to illustrate how significantly more advanced mathematical tools are also very useful in image and video analysis. We will connect some of these advanced tools with classical ones, e.g., average with heat flow and median with anisotropic diffusion. This will help to provide unified views to the students.

3時間で修了

9件のビデオ（合計168分）, 1 学習用教材, 1 個のテスト

9件のビデオ

1 - Introduction to PDEs in Image and Video Processing - Duration 10:2210 分

2 - Planar Differential Geometry - Duration 38:33 - Optional breaks at 12:46, 21:03, and 29:4138 分

3 - Surface Differential Geometry - Duration 11:4311 分

4 - Curve Evolution - Duration 31:10 - Optional breaks at 08:50, 19:25, and 24:2231 分

5 - Level Sets and Curve Evolution - Duration 25:34 - Optional break at 14:3025 分

6 - Calculus of Variations - Duration 14:03 - Optional break at 06:2314 分

7 - Anisotropic Diffusion - Duration 11:1711 分

8 - Active Contours - Duration 16:57 - Optional break at 06:2316 分

9 - Bonus: Cool Contrast Enhancement via PDEs - Duration 08:328 分

1件の学習用教材

Optional programming exercises10 分

1の練習問題

Quiz #630 分

週

週 7

2時間で修了

Image and video inpainting

Students will get involved with a very exciting topic, since image and video inpainting is one of the most used tools in the movie industry. They will learn the problem, and also how they can approach it from multiple directions. This will also help to illustrate how the same problem can be approached from multiple mathematical angles. We will connect this with Shanon’s work providing yet another angle. If you watched the lectures on PDEs you will have more mathematical background, but you will enjoy this unit and learn without it as well.

2時間で修了

7件のビデオ（合計66分）, 1 学習用教材, 1 個のテスト

7件のビデオ

1 - Introduction to Image Inpainting - Duration 08:168 分

2 - Inpainting in Nature - Duration 05:015 分

3 - PDEs and Inpainting - Duration 21:59 - Optional break at 13:3121 分

4 - Inpainting via Calculus of Variations - Duration 15:32 - Optional break at 10:0615 分

5 - Smart Cut and Paste - Duration 07:517 分

6 - Demo - Photoshop Inpainting Healing Brush - Duration 02:312 分

7 - Video Inpainting and Conclusions - Duration 05:135 分

1件の学習用教材

Optional programming exercises10 分

1の練習問題

Quiz #730 分

週

週 8

3時間で修了

Sparse modeling and compressed sensing

Here the goal is to present one of the most modern tools in image and video processing, and students will learn something that is today at the top of active research. This will also help to illustrate the use of linear algebra and optimization in image and video processing. This is the last formal unit of the course.

3時間で修了

8件のビデオ（合計128分）, 1 学習用教材, 1 個のテスト

8件のビデオ

1 - Introduction to Sparse Modeling - Part 1 - Duration 10:3910 分

2 - Introduction to Sparse Modeling - Part 2 - Duration 18:1618 分

3 - Sparse Modeling - Implementation - Duration 24:30 - Optional break at 11:5824 分

4 - Dictionary Learning - Duration 17:13 - Optional break at 06:0317 分

5 - Sparse Modeling Image Processing Examples - Duration 20:57 - Optional break at 09:2520 分

6 - A Note on Compressed Sensing - Duration 05:105 分

7 - GMM and Structured Sparsity - Duration 15:4015 分

8 - Bonus: Sparse Modeling and Classification - Activity Recognition - Duration 15:1015 分

1件の学習用教材

Optional programming exercises10 分

1の練習問題

Quiz #830 分

週

週 9

1時間で修了

Medical imaging

This is a bonus unit. Enjoy it. Image processing has been very successful in medical imaging, and we will use examples from HIV and brain research to illustrate the importance of image processing in solving societal problems. We will describe the basic tools in these exciting applications, from the acquisition to the analysis.

1時間で修了

5件のビデオ（合計75分）

5件のビデオ

1 - Introduction to Medical Imaging - Duration 07:037 分

2 - Image Processing and HIV (Part I) - Duration 23:51 - Optional breaks at 12:37 and 18:3923 分

2 - Image Processing and HIV (Part II) - Duration 16:3016 分

3 - Brain Imaging, Diffusion Imaging, Deep Brain Stimulation - Duration 26:2826 分

4 - Thanks!40

よくある質問

いつ講座や課題にアクセスできるようになりますか？
講義と課題へのアクセスは、登録のタイプによって異なります。聴講モードでコースを受講すると、ほとんどのコース教材を無料で見ることができます。採点された課題にアクセスして修了証を取得するには、聴講中または聴講後に、修了証エクスペリエンスを購入する必要があります。聴講オプションが表示されない場合：
コースは聴講オプションを提供していない可能性があります。代わりに無料トライアルをお試しいただくか、学資援助を申請することができます。
コースは、聴講オプションを提供せずに「修了証なしフルコース」オプションを提供する場合があります。このオプションでは、すべてのコース教材が表示され、必須の評価を提出して、最終成績を取得することができます。この場合、修了証エクスペリエンスは購入できません。
修了証を購入すると何を行えるようになりますか？
修了証を購入する際、コースのすべての教材（採点課題を含む）にアクセスできます。コースを完了すると、電子修了証が成果のページに追加されます。そこから修了証を印刷したり、LinkedInのプロフィールに追加したりできます。コースの内容の閲覧のみを希望する場合は、無料でコースを聴講できます。
Is financial aid available?
はい。受講料の支払いが難しい受講生に、Coursera（コーセラ）は学資援助を提供しています。左側の［登録］ボタンの下にある［学資援助］のリンクをクリックして申請してください。申請書の入力を促すメッセージが表示され、承認されると通知が届きます。詳細。
Will I have fun?
Yes
Do I need strong math background for this class?
Some but not much. If you have you will get a more in depth understanding. We hope you know linear algebra for example. Again, some concepts you will grasp even without strong mathematical background. Some will consider this an advanced undergrad class.
Who uses image processing in industry?
Who doesn't?
Do I need any programming skills?
We suggest some optional (not graded) programming exercises. The forums discuss them a lot and this is fun.
Will I receive a transcript from Duke University for completing this course?
No. Completion of a Coursera course does not earn you academic credit from Duke; therefore, Duke is not able to provide you with a university transcript. However, your electronic Certificate will be added to your Accomplishments page - from there, you can print your Certificate or add it to your LinkedIn profile.
コースを修了することで大学の単位は付与されますか？
このコースでは大学の単位は付与されませんが、一部の大学ではコース修了証を単位として承認する場合があります。詳細については、大学にお問い合わせください。Coursera（コーセラ）のオンライン学位および Mastertrack™証明書は、大学の単位を取得する機会を提供します。

さらに質問がある場合は、受講者向けヘルプセンターにアクセスしてください。

Image and Video Processing: From Mars to Hollywood with a Stop at the Hospital

Image and Video Processing: From Mars to Hollywood with a Stop at the Hospital

このコースについて

受講生の就業成果

25%

15%

14%

習得するスキル

受講生の就業成果

25%

15%

14%

講師

Guillermo Sapiro

提供：

デューク大学（Duke University）

シラバス - 本コースの学習内容

週 1

Introduction to image and video processing

週 2

Image and video compression

週 3

Spatial processing

週 4

Image restoration

週 5

Image segmentation

週 6

Geometric PDEs

週 7

Image and video inpainting

週 8

Sparse modeling and compressed sensing

週 9

Medical imaging

レビュー

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