การประมวลผลภาพดิจิทัล และการมองเห็นโดยคอมพิวเตอร์

Digital Image Processing and Computer Vision

เพื่อให้นักศึกษามีความรู้ ความเข้าใจเกี่ยวกับพื้นฐานการประมวลผลและรับรู้ ภาพประกอบ และนำไปประยุกต์ใช้งานต่างๆ ในด้านเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ปัจจุบัน
เพื่อให้นักศึกษามีความรู้พื้นฐาน เป็นการเตรียมความพร้อมด้านการนำความรู้ ความเข้าใจในการประมวลผลและรับรู้ภาพ ประกอบด้วย การหาขอบและเส้น การปรับปรุงคุณภาพของภาพ การแบ่งพื้นที่ภาพ การใช้วิธีแบบเชิงเส้น แบบไม่เป็นเชิงเส้น และแบบสโตคาสติก เพื่อแก้ปัญหาต่างๆในการประมวลผลภาพ การรับรู้ภาพโดยคอมพิวเตอร์ และนำไปประยุกต์ใช้งานต่างๆ ในด้านเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ปัจจุบัน
ศึกษาเกี่ยวกับ การประมวลผลภาพประกอบด้วย การหาขอบและเส้น การปรับปรุงคุณภาพของภาพ การแบ่งพื้นที่ภาพ การใช้วิธีแบบเชิงเส้น แบบไม่เป็นเชิงเส้น และแบบสโตคาสติก เพื่อแก้ปัญหาต่างๆในการประมวลผลภาพ การรับรู้ภาพโดยคอมพิวเตอร์จะเกี่ยวข้องกับการหารูปทรงจากภาพสองตา เฉดสี ลวดลาย และส่วนอื่น ๆ หลักการตีความภาพ รูปแบบการรู้จำวัตถุ และการจดจำใบหน้า
1 ชม ต่อสัปดาห์
คุณธรรม จริยธรรม ที่ต้องพัฒนา
พัฒนาผู้เรียนให้มีความรับผิดชอบ มีวินัย มีจรรยาบรรณวิชาชีพ การไม่ละเมิดลิขสิทธิ์ทางซอฟต์แวร์ และไม่ละเมิดลิขสิทธิ์ทางปัญญา มีความซื้อสัตย์ในการเขียนโปรแกรม และใช้เครื่องมือและอุปกรณ์ต่างๆ อย่างมีคุณภาพ โดยมีคุณธรรม จริยธรรมตามคุณสมบัติหลักสูตร ดังนี้
ตระหนักในคุณค่าและคุณธรรม จริยธรรม เสียสละ และซื่อสัตย์สุจริต มีวินัย ตรงต่อเวลา และความรับผิดชอบต่อตนเองและสังคม มีภาวะความเป็นผู้นำและผู้ตาม สามารถทำงานเป็นทีมและสามารถแก้ไขข้อขัดแย้งและลำดับความสำคัญ เคารพสิทธิและรับฟังความคิดเห็นผู้อื่น รวมทั้งเคารพในคุณค่าและศักดิ์ศรีของความเป็นมนุษย์ เคารพกฎระเบียบและข้อบังคับต่างๆ ขององค์กรและสังคม สามารถวิเคราะห์ผลกระทบจากการใช้คอมพิวเตอร์ต่อบุคคล องค์กร และสังคม มีจรรยาบรรณทางวิชาการและวิชาชีพ
บรรยายหลักการเขียนโปรแกรม และสอนวิธีการเขียนโปรแกรมบนซอร์ฟแวร์ บรรยายพร้อมยกตัวอย่างกรณีศึกษาให้นักศึกษาเห็นความสำคัญของรายวิชาเพื่อการประยุกต์ใช้งานทางด้านวิศวกรรมศาสตร์อย่างต่อเนื่อง อภิปรายกลุ่มกำหนดให้นักศึกษาหาตัวอย่างที่เกี่ยวข้อง หรือกำหนดบทบาทสมมุติ
1.3.1 ประเมินจากวินัย และ พฤติกรรมการเข้าเรียนและการส่งงานที่ได้รับมอบหมายตาม ขอบเขตให้ตรงเวลา
1.3.2 ประเมินผลจากคุณภาพของงานทีรับมอบหมาย และมีการอ้างอิงเอกสารที่ได้นำมาทำรายงาน อย่างถูกต้องและเหมาะสม
1.3.3 ปริมาณการกระทำทุจริตในการสอบ
2.1 ความรู้ ที่ต้องได้รับ
มีความรู้ในหลักการความสำคัญ องค์ประกอบของการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ภาระหน้าที่ของผู้เกี่ยวข้องในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ โครงสร้างทางภาษาเพื่อเขี่ยนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ประเภทข้อมูล ลักษณะคำสั่งควบคุมประเภทเงือนไข และการวนซ้ำองค์ประกอบระบบคำสั่งต่างๆ ขั้นตอนวิธีการแก้ปัญหาทางคอมพิวเตอร์ การพัฒนาออกแบบเพื่อเขี่ยนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ด้านวิศวกรรม และธุรกิจผลกระทบในการใช้คำสั่งควบคุมประเภทต่างๆ ที่มีต่อบุคคลและสังคม การป้องกันอันตราย หรือภัยจกการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ โดยตั่งอยู่บนพื้นฐานตามมาตรฐานผลการเรียนรู้ ของคณะวิศวกรรมดังนี้
2.1.1 มีความรู้และความเข้าใจทางคณิตศาสตร์พื้นฐาน วิทยาศาสตร์พื้นฐาน วิศวกรรมพื้นฐานและเศรษฐศาสตร์ เพื่อกระประยุกต์ใช้กับงานทางด้านวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องและการสร้างนวัตกรรมด้านทางวิศวกรรม
2.1.2 มีความรู้และความเข้าใจเกี่ยวกับหลักการที่สำคัญ ทั้งในเชิง ทฤษฎีแบะปฏิบัติ ในเนื้อหาสาขาวิชาเฉพาะด้านทางวิศวกรรม
2.1.3 สามารบูรณการความรู้สาขาวิชาที่ศึกษากับความรู้ในศาสตร์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง
2.1.4 สามารถวิเคราะห์และแก้ไขปัญหาด้วยวิธีการที่เหมาะสมรวมถึงการประยุกต์ใช้เครื่องมือที่เหมาะสม เช่น โปรแกรมคอมพิวเตอร์
บรรยาย อภิปรายเกี่ยวกับหลักทางทฤษฎี และประยุกต์ใช้ทางปฏิบัติในสภาพแวดล้อมจริง โดยสอดคล้องกับเนื้อหาโครงสร้างภาษาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ การวิเคราะห์กรณีศึกษา และมอบหมายให้ค้นคว้าเพิ่มเติม ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง มีการเน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ การใช้งานเครื่องมือแบะอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาโปรแกรมที่เป็นระบบ
2.3.1  ทดสอบย่อย สอบกลางภาค สอบปลายภาค ด้วยข้อสอบที่เน้นหลักการและทฤษฎี
2.3.2  ประเมินจากการทำแบบฝึกหัด หรือการตอบคำถามนั้นเรียน
 
3.1 ทักษะทางปัญญา ที่ต้องพัฒนา
พัฒนาความสามารถในการคิดอย่างเป็นระบบ มีการวิเคราะห์ จากหลักทฤษฎี สามารุคิดอย่างมี วิจารณญาณให้สอดคล้องตามหลักความเป็นจริง มีการวิเคราะห์ทั้งในแง่ผู้เขียนโปรแกรมและผู้ใช้งานโปรแกรม เพื่อการป้องกันและแก้ไขปัญหาที่จะเกิดขึ้นจาการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์โดยตั้งอยู่บนพื้นฐานตามมาตรฐานการเรียนรู้ของคุณวิศวกรรมศาสตร์ ดังนี้
3.1.1 มีความคิดอย่างมีวิจารณญาณที่ดี
3.1.2 สามารถรวบรวมศึกษา วิเคราะห์ และสรุปประเด็นปัญหาและความต้องการ
3.1.3 สามารถคิด วิเคราะห์ และแก้ไขปัญหาด้านวิศวกรรม ได้อย่างเนระบบ รวมถึงการใช้ข้อมูลการัดสินใจในการทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
3.1.4 มีจินตนาการและความยืดหยุ่นในการปรับใช้องค์ความรู้ที่เกี่ยวข้องได้อย่างเหมาะสม ในการพัฒนานวัตกรรมหรือต่อยอดองค์ความรู้เดิมได้อย่างสร้างสรรค์
3.1.5 สามารถสืบค้นข้อมูลและแสวงหาความรู้เพิ่มเติมได้ด้วยตนเอง เพื่อการเรียนรู้ตลอดชีวิตและทันต่อการเปลี่ยนแปลงทาองค์ความรู้และเทคโนโลยี
3.2.1 สอนการคิดอย่างเป็นระเบียบ โดยการยกตัวอย่างจากสภาพต่างๆ
3.2.2 วิเคราะห์ศึกษาการประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์ เพื่อการออกแบบและเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ โดยการนำทฤษฎีที่เหมาะสมมาใช้
3.2.3 การสะท้อนแนวคิดจากการประพฤติของนักศึกษา
3.2.4 การมอบให้นักศึกษาทำการวิเคราะห์และเขียนขั้นตอนวิธีการแก้ปัญหาทาง
คอมพิวเตอร์และปฏิบัติจริงด้วยการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์
3.3.1  สอบย่อย สอบกลางภาคและปลายภาค โดยเน้นข้อสอบที่มีมีความเข้าใจ วิเคราะห์และการประยุกต์ใช้ทฤษฎี
           3.3.2  วัดผลจากการนำเสนอผลงานตามที่ได้รับมอบหมาย
           3.3.3  สัมภาษณ์ และสังเกตพฤติกรรม การแก้ไขปัญหา
 
4.1.1  พัฒนาทักษะในการสร้างสัมพันธภาพระหว่างผู้เรียนด้วยกัน
4.1.2  พัฒนาความเป็นผู้นำและผู้ตามในการทำงานเป็นทีม
4.1.3  พัฒนาการเรียนรู้ด้วยตนเอง รับผิดชอบในงานที่มอบหมายให้ครบตามกำหนดเวลา
      4.2.1   จัดกิจกรรมกลุ่มในการวิเคราะห์กรณีศึกษา
      4.2.2   มีการมอบหมายงาน และให้ส่งตามกำหนดเวลา
4.3.1  ประเมินจากรายงานกลุ่มที่นำเสนอ พฤติกรรมการทำงานเป็นทีม
4.3.2  ประเมินจากงานที่มอบหมาย
5.1.1  ทักษะการคำนวณเชิงตัวเลข
            5.1.2  พัฒนาทักษะในการสื่อสารทั้งการพูด การเขียน การฟัง การแปล ระหว่างการสอนภาคทฤษฎี และรายงานกลุ่ม
              5.1.3  พัฒนาทักษะในการวิเคราะห์ข้อมูลจากกรณีศึกษา
            5.1.4  พัฒนาทักษะในการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศในการสื่อสาร
            5.1.5  มีทักษะในการใช้คอมพิวเตอร์ สำหรับการทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิชาชีพได้เป็นอย่างดี
5.2.1  มอบหมายงานให้นักศึกษาค้นคว้าการณีศึกษาด้วยตนเองจากเว็บไซต์
            5.2.2  อภิปรายในห้องเรียนตามเวลาและจังหวะที่เหมาะสมกับเนื้อหาแต่ละเรื่อง
            5.2.3  นำเสนอโดยรูปแบบและเทคโนโลยีที่เหมาะสม
5.3.1  ประเมิณจากคุณภาพของงานที่มอบหมาย
            5.3.2  ประเมิณจากการนำเสนองานกลุ่ม
           6.1.1  สามารถให้เครื่องมือ อุปกรณ์ ทั้งฮาร์ดแวร์แบะซอร์ฟแวร์ทางคอมพิวเตอร์ในการพัฒนาโปรแกรมได้อย่างถูกต้อง
            6.1.2  มีทักษะในการปฎิบัติงานกลุ่ม มีการแบ่งหน้าที่ความรับผิดชอบ และมีความร่วมมือกันเป็นอย่างดี
             6.2.1   อธิบายและสาธิตการใช้อุปกรณ์ เครื่องมือในการพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์และวิธีการให้เข้าใจและปฏิบัติถูกต้องตามหลักวาการ
            6.2.2  มอบหมายให้ลงมือปฏิบัติทดลองตามกำหนดเวลา
            6.2.3  ให้มีการแบ่งกลุ่มในการปฏิบัติงาน มีการแบ่งความรับผิดขอบกัน
            6.2.4  นำเสนอโดยใช้รูปแบบโจทย์ปัญหาและโทคโนโลยีที่เหมาะสม เพื่อกระตุ้นให้นักศึกษาเกิดความสร้างสรรค์และลงมือเขียนโปรแกรมด้วยใจ
           6.3.1   สังเกตพฤติกรรมในการปฏิบัติการใช้เครื่องมือ ในเรื่องเวลา วิธีการและผลงานที่ได้รับ การทำงานร่วมกัน
            6.3.2  พิจารณาผลการปฏิบัติการทดลอง รวมทั้งงานที่มอบหมาย
            6.3.3  สังเกตพฤติกรรมการเขียนโปรแรมและจดบันทึก
            6.3.4  พิจารณาผลการปฏบัติงานการเขียนโปรแกรม
            6.3.5  ให้คะแนนผลการปฏิบัติงานโปรแกรมต่างๆ โดยเปิดเผย
กิจกรรมที่ ผลการเรียนรู้ * วิธีการประเมินผลนักศึกษา สัปดาห์ที่ประเมิน สัดส่วนของการประเมินผล
1 1.1 – 1.5 3.1 – 3.5 - สอบกลางภาค (Online หรือ Onsite ตามสถานการณ์ การระบาดของโรค Covid 2019) - สอบปลายภาค (Online หรือ Onsite ตามสถานการณ์ การระบาดของโรค Covid 2019) 8 17 20% 25%
2 4.1 – 4.2 5.1 – 5.5 6.1 – 6.2 - ทดสอบย่อย (Online หรือ Onsite ตามสถานการณ์ การระบาดของโรค Covid 2019) - การส่งงานกลุ่ม (Online หรือ Onsite ตามสถานการณ์ การระบาดของโรค Covid 2019) - การปฏิบัติงานตามที่มอบหมายรายบุคคล (Online หรือ Onsite ตามสถานการณ์ การระบาดของโรค Covid 2019) ตลอดภาค การศึกษา 45%
3 1.1 – 1.5 -ความตรงต่อเวลา และซื้อสัตย์ในการทํางาน -การเข้าชั้นเรียน -การมีส่วนร่วม การอภิปราย เสนอความคิดเห็น ในชั้นเรียน ตลอดภาค การศึกษา 10%
[1]       P. K. WIlliam, Digital Image Processing, Sun Microsystems, Inc., California, 1991.
[2]       A. Low, Introductory Computer Vision and Image Processing, McGraw-Hill, London, 1991
[3]       K. R. Castleman, Digital Image Processing, Prentice Hall International, Inc., Englewood Cliffs, NJ, 1996
[4]       A. K. Jain, Fundamentals of Digital Image Processing, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, NJ, 1989.
[5]       R. J. Schalkoff, Digital Image Processing and Computer Vision,  John Wiley & Sons, Inc., New York, 1989.
ใบงาน
Web site สอน Image Processing   Matlab  Java และ Python
การประเมินประสิทธิผลรายวิชานี้ ที่จัดทำโดยนักศึกษา ได้จัดกิจกรรมในการนำแนวคิดและความเห็นจากนักศึกษาได้ดังนี้

การสนทนากลุ่มระหว่างผู้สอนและผู้เรียน แบบประเมินผู้สอน และแบบประเมินรายวิชา
ในการเก็บข้อมูลเพื่อประเมินการสอน ได้มีกลยุทธ์  ดังนี้
2.1  การสังเกตการณ์สอนของผู้ร่วมทีมสอน
2.2  ผลการเรียนของนักศึกษา
2.2   การทวนสอบผลประเมินการเรียนรู้
หลังจากผลการประเมินการสอนในข้อ  2 จึงมีการปรับปรุงการสอน โดยการจัดกิจกรรมในการระดมสมอง และหาข้อมูลเพิ่มเติมในการปรับปรุงการสอน  ดังนี้
3.1   สัมมนาการจัดการเรียนการสอน
3.2   การวิจัยในและนอกชั้นเรียน
ในระหว่างกระบวนการสอนรายวิชา มีการทวนสอบผลสัมฤทธิ์ในรายหัวข้อ ตามที่คาดหวังจากการเรียนรู้ในวิชา ได้จาก การสอบถามนักศึกษา หรือการสุ่มตรวจผลงานของนักศึกษา รวมถึงพิจารณาจากผลการ ทดสอบย่อย และหลังการออกผลการเรียนรายวิชา มีการทวนสอบผลสัมฤทธิ์โดยรวมในวิชาได้ดังนี้
4.1  การทวนสอบการให้คะแนนจากการสุ่มตรวจผลงานของนักศึกษาโดยอาจารย์อื่น หรือผู้ทรงคุณวุฒิ ที่ไม่ใช่อาจารย์ประจำหลักสูตร
4.2   มีการตั้งคณะกรรมการในสาขาวิชา  ตรวจสอบผลการประเมินการเรียนรู้ของนักศึกษา โดยตรวจสอบข้อสอบ รายงาน วิธีการให้คะแนนสอบ และการให้คะแนนพฤติกรรม
จากผลการประเมิน และทวนสอบผลสัมฤทธิ์ประสิทธิผลรายวิชา  ได้มีการวางแผนการปรับปรุงการสอนและรายละเอียดวิชา  เพื่อให้เกิดคุณภาพมากขึ้น  ดังนี้
5.1   ปรับปรุงรายวิชาทุก 3 ปี หรือตามข้อเสนอแนะและผลการทวนสอบมาตรฐานผลสัมฤทธิ์ตามข้อ 4
5.2   เปลี่ยนหรือสลับอาจารย์ผู้สอน เพื่อให้นักศึกษามีมุมมองในเรื่องการประยุกต์ความรู้นี้กับปัญหาที่มาจากงานวิจัยของอาจารย์หรืออุตสาหกรรมต่าง ๆ