Инфокоммуникационные технологии анализа и обработки пространственной информации

«Инфокоммуникационные технологии анализа и обработки пространственной информации» - программа подготовки магистратуры СПбГЭТУ «ЛЭТИ» в рамках общего направления подготовки 11.04.01 «Радиотехника».

Краткое описание программы

Магистерская программа позволяет получить на основе информационного подхода углубленную теоретическую и практическую подготовку в области исследования и разработки телевизионных средств получения, передачи, хранения и воспроизведения изображений различных объектов, в том числе и генерируемых с помощью компьютерных средств.

Подробный перечень целей магистерской программы и результатов обучения представлен здесь.

В 2015 году магистерская программа «Инфокоммуникационные технологии анализа и обработки пространственной информации» успешно прошла профессионально-общественную аккредитацию в Ассоциации Инженерного Образования России (АИОР). АИОР является членом ведущих международных организаций, сертифицирующих программы высшего образования (Washington Accord, ENAEE, SEFI, APQN и др.). По результатам аккредитации магистерская программа «Инфокоммуникационные технологии анализа и обработки пространственной информации» была внесена в общеевропейский регистр инженерных программ Европейской сети по аккредитации в области инженерного образования (ENAEE), а также в российский реестр аккредитованных программ, о чем были выданы соответствующие сертификаты.

Это означает не только международное признание соответствия подготовки по программе европейскому уровню образования, но и дает возможность выпускникам получить европейский сертификат соответствия инженерной квалификации и претендовать на включение в регистр профессиональных инженеров (национального/международного уровня), а также на получение профессионального звания EUR ING «Европейский инженер».


Выпускающая кафедра

Руководитель программы

Лысенко Николай Владимирович

Заведующий кафедрой ТВ

Д.т.н., профессор, Почётный работник высшего профессионального образования РФ

 +7 812 346-28-52 2310

Особенности программы

На первом году обучения магистранты изучают следующие дисциплины ядра направления:

  • Оптическая связь и обработка информации;
  • Основы теории кодирования и шифрования;
  • Цифровая связь;
  • Цифровая обработка изображений;
  • Математическое моделирование радиотехнических устройств и систем;
  • Широкополосные системы информационного обмена;
  • Радиолокационные и радионавигационные системы.

Особенностью подготовки магистрантов по программе «Инфокоммуникационные технологии анализа и обработки пространственной информации» является возможность выбора на втором семестре обучения одного из трех модулей, аннотации которых приведены ниже.

Модуль 1 "Информационные технологии в видеотехнике"

Цель модуля – углубленная подготовка к деятельности по разработке когнитивных видеоинформационных систем прикладного назначения. В модуле представлен системный подход к исследованию и проектированию видеоинформационных систем, дается понятие гетерогенной системы, рассматривается обобщенная модель системы передачи информации, кодовая, сигнальная, шумовая информация; первичные, вторичные информационные модели в телевизионной системе. Анализируется взаимосвязь синтаксической, семантической и прагматической информации в гетерогенных системах. Приведены основные характеристики гетерогенных систем: элементы системы, структура, связи и отношения между элементами, управление операциями в системе. Обоснованы и математически описаны критерий доминирования и орграфы гетерогенных видеоинформационных систем. Часть учебного материала модуля посвящена технологиям Data Mining (один из вариантов перевода на русский язык – интеллектуальный анализ данных). Data Mining – мультидисциплинарная область, возникшая и развивающаяся на основе методов прикладной статистики, распознавания образов, искусственного интеллекта и др. В рамках модуля подробно рассматриваются современные методы классификации, моделирования и прогнозирования, основанные на применении деревьев решений, искусственных нейронных сетей, нечёткой логики. В модуле изучаются методы компьютерной обработки видеоданных для целей сегментации, сопровождения и классификации объектов интереса. Рассмотрены методы синтеза изображений для систем видеонаблюдения. В рамках модуля анализируются структуры и принципы функционирования конкретных видеосистем наблюдения и контроля, а также особенности обработки видеоданных в них.

Дисциплины модуля:

  • Гетерогенные видеоинформационные системы;
  • Анализ и синтез изображений в телевизионных системах;
  • Телевизионные камеры;
  • Интеллектуальный анализ данных.

Модуль 2 "Технологии видеопроизводства и видеоаналитики"

Цель модуля – подготовить специалистов, владеющих мультимедиа-технологиями, имеющих знания и навыки производства аудиовизуальных программ и мультимедийных приложений, а также компетентных в области видеоаналитики и разработки автоматизированных телевизионных систем прикладного назначения.

В рамках модуля предполагается изучение основных принципов, методов и алгоритмов мультимедиа-технологий для обработки и синтеза звука, изображений, видео; изучение основных мультимедийных контентов, принципов и методов формирования трехмерных видеоизображений, основ анимации трехмерных объектов, принципов компьютерного синтеза звука, MIDI стандарта, способов создания звуковых эффектов, особенностей работы с векторной и растровой графикой, принципов нелинейного монтажа видеоряда, а также основных аппаратных средств мультимедиа: звуковых карт, видеоадаптеров, монтажных плат и плат видеоввода.

Учебный материал модуля предполагает изучение методов видеоаналитики и компьютерной обработки видеоданных для решения прикладных задач на основе современных технологий интеллектуального анализа данных, а также принципов и методов разработки автоматизированных телевизионных систем различного назначения.

Дисциплины модуля:

  • Компьютерный синтез трехмерных изображений
  • Мультимедийная техника и технология производства аудиовизуальных программ
  • Видеотехника
  • Видеоаналитика и технологии обработки видеоданных в прикладных телевизионных системах

Модуль 3 "Техника морских и космических телевизионных систем"

(Модуль реализуется на базовой кафедре АО НИИ Телевидения «Видеоинформационные системы»).

Существо модуля составляют основы теории кодирования изображений с приложениями к кодированию в телекамерах и цифровых кодерах. Обучаемые осваивают особенности построения аэрокосмических телевизионных систем бортового и наземного базирования. Изучаются факторы, влияющие на конструктивное и функциональное исполнение таких систем. Дополнительно изучаются принципы построения надводных и подводных морских телевизионных комплексов, систем передачи и обработки видеоинформации в реальном времени и систем передачи информации по гидроакустическому каналу связи. Предусматривается углубленное изучение связи скорости передачи информации и ошибки передачи при использовании различных базисов разложения сигналов. В ходе самостоятельной работы студенты магистратуры исследуют влияние методов кодирования и декодирования сигналов изображения с помощью компьютерного моделирования, изучают принципы кодирования на основе обеспечения информационного равновесия между скоростью создания информации источником и пропускной способностью канала связи, достигаемого решением уравнения связи; на ряде примеров изучают роль опорной триады статистического синтеза: априорной информации, критериев качества и ограничений. Знакомятся с аксиоматикой кодирования зашумлённых сигналов и законами их передачи. Подробно изучаются технические решения, направленные на повышение надежности и качества работы космических телевизионных систем и снижение влияния атмосферы и специальных факторов космического пространства. Анализируются особенности построения таких узлов, как оптическая система, фотоприемник, аналого-цифровой видеотракт, интерфейсный модуль, модуль радиоканала, приемное устройство и устройство отображения видеоинформации, их конструктивное исполнение. Анализируются особенности получения и обработки материалов аэрокосмической съемки. Приводятся примеры построения конкретных систем космического телевидения, рассматриваются их параметры и характеристики. Магистранты также изучают принципы построения надводных и подводных морских телевизионных комплексов, систем передачи и обработки видеоинформации в реальном времени и систем передачи информации по гидроакустическому каналу связи, предназначенных для решения широкого спектра задач освоения Мирового океана и разведки полезных ископаемых, обеспечения аварийно-спасательных работ, наблюдения воздушной обстановки и акватории вокруг корабля, обеспечения безопасной посадки корабельных летательных аппаратов на авианесущие корабли на практических примерах созданных морских телевизионных комплексов.

Дисциплины модуля:

  • Видеоинформатика;
  • Сжатие и передача видеоинформации в космических линиях связи;
  • Морские телевизионные системы и комплексы;
  • Космические телевизионные комплексы.

Материально-техническое оснащение учебного процесса

Основное назначение материально-технической базы кафедры при подготовке магистров по направлению 11.04.01 "Радиотехника" заключается, во-первых, в обеспечении различных видов занятий в соответствии с принятой образовательной технологией, и, во-вторых, в приобретении студентами практических умений и навыков работы на разнообразном технологическом оборудовании (включая аппаратные и программные средства).

Для целей образовательной программы используются:

  1. высокотехнологичное оборудование для проведения лабораторных занятий;
  2. аппаратное и программное обеспечение для проведения лабораторных и практических занятий;
  3. проекционное оборудование для проведения лекций, докладов, презентаций и защит выпускных квалификационных работ;
  4. средства высокоскоростного доступа к корпоративной сети университета и глобальной сети интернет.

Все указанные технические и программные средства присутствуют на кафедре в необходимом количестве и в основном соответствуют современному уровню.

Кафедрой широко используются в учебном процессе современные образовательные технологии: проблемно-ориентированные практические занятия, интерактивно-дискуссионные семинары и др. В процессе обучения преподаватели кафедры активно используют технические средства – видеопроекционную аппаратуру, специализированные классы и лаборатории. При реализации учебного процесса используется информационно-методический центр факультета, оборудованный современным ПЭВМ (моложе 5 лет). В этом классе проводятся лабораторные и практические занятия по дисциплинам: "Цифровая связь" и "Цифровая обработка изображений". Учебные лаборатории кафедры оборудованы современным мультимедийным оборудованием для проведения лекционных, практических и семинарских занятий. Количество компьютерного оборудования в ИМЦ и учебных лабораториях обеспечивает проведение занятий индивидуально или в бригадах не более чем из 2 студентов.

Лабораторные установки и лабораторные стенды, имеющиеся на кафедре и в информационно-методический центре факультета, позволяют реализовать демонстрацию тех физических процессов, законов и явлений, которые излагаются в теоретической части курсов. Они соответствуют перечню лабораторных работ, которые предусмотрены рабочими программами учебных курсов.

Студенты имеют возможность самостоятельно работать с 9:00 до 19:00 на рабочих местах в учебно-исследовательских лабораториях, информационно-методическом центре факультета с предоставлением возможностей доступа в глобальную сеть Интернет, к базам данных электронных библиотек, корпоративной сети университета. Практически во всех рекреационных помещениях университета имеется доступ к WiFi. Для хранения результатов выполнения учебных заданий каждому студенту на сервере университета выделяется персональный сегмент с доступом по login и паролю.

Важную роль играет научно-техническая база предприятий – стратегических партнеров (АО НИИ телевидения, ОАО «НИИ "Вектор"»), доступ к которой студенты получают при прохождении практик, а также при проведении занятий на базовых кафедрах.

Дополнительные возможности для обучающихся

Студенты магистратуры имеют возможность участвовать в научно-исследовательских работах кафедры и предприятий – партнеров, принять участие в ежегодных Международной научной конференции «Телевидение: передача и обработка изображений» и в Международной конференции «Современное образование: содержание, технологии, качество», материалы которых индексируются в РИНЦ.

Кафедра ТВ готовит аспирантов по специальности 05.12.04 «Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения». Защита диссертаций осуществляется в диссертационном совете Факультета радиотехники и телекоммуникаций.

Области применения полученных знаний, трудоустройство выпускников

Выпускники образовательной программы работают в таких областях, как космическое телевидение, подводное телевидение, медицинское приборостроение, вещательное телевидение, информационная безопасность, экологический мониторинг и др.

Основные предприятия, предлагающие рабочие места выпускникам программы:

  • АО «НИИ Телевидения»;
  • ФГУП «НИИ «Вектор»;
  • ОАО НПП «РАДАР ММС»;
  • Институт прикладной астрономии РАН;
  • ОАО «МАРТ» (Мощная аппаратура радиовещания и телевидения);
  • группа компаний "Иста";
  • ООО "Комин";
  • компания "Боливар" и др.