opis przedmiotu - Informatyka UKW

Transkrypt

PROJEKT WSPÓŁFINANSOWANY ZE ŚRODKÓW UNII EUROPEJSKIEJ W RAMACH EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU SPOŁECZNEGO
OPIS PRZEDMIOTU
Nazwa przedmiotu
Rozproszone systemy pomiarowe i wizyjne
Kod przedmiotu
Wydział
Instytut/Katedra
Kierunek
Wydział Matematyki, Fizyki i Techniki
Instytut Mechaniki i Informatyki Stosowanej
Informatyka
Specjalizacja/specjalność Sieci i systemy rozproszone
Poziom organizacyjny
studia pierwszego stopnia
studiów
Stacjonarne/niestacjonarne
System studiów
Rok/semestr
IV
7
Tytuł i/lub stopień
naukowy/tytuł
Dr hab. Mariusz Karczmarek, Dr inż. Radosław Drelich, Dr inż. Michał
zawodowy, imię i
Pakuła
nazwisko prowadzącego/
prowadzących przedmiot
Liczba godzin
dydaktycznych
Liczba punktów ECTS
Opisywana forma zajęć
Rygor
Typ przedmiotu
Język wykładowy
Wykład:
Laboratorium:
20 godzin (stacj.)/
45 godzin (stacj.)/
15 godzin (niest.)
31 godzin (niest.)
5
Wykład
Laboratorium
Zaliczenie z oceną
Zaliczenie z oceną
przedmiot specjalnościowy
język polski/angielski
Przedmioty
wprowadzające i
wymagania wstępne
Zakłada się, że przed rozpoczęciem przedmiotu student posiada
przygotowanie w zakresie podstaw elektroniki, architektury komputerów,
algebry i analizy matematycznej, przetwarzania sygnałów cyfrowych.
Ponadto przyjmuje się, że student posiada praktyczną umiejętność
programowania w środowisku MATLAB lub innym języku
programowania wysokiego poziomu.
Założenia i cele
przedmiotu (w formie
efektów kształcenia)
Cele Przedmiotu
zapoznanie studentów z konfiguracją tradycyjnych, wirtualnych i
rozproszonych systemów pomiarowych oraz wizyjnych,
zapoznanie studentów z podstawowymi składnikami systemów
pomiarowych takich jak: czujniki, interfejsy, urządzenia modułowe,
karty pomiarowe, elementy technologii komunikacji przewodowej i
bezprzewodowej stosowane w systemach kontrolno pomiarowych i
wizyjnych.
Kwalifikacje kadry dydaktycznej kluczem do rozwoju Uczelni
zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami związanymi z
przetwarzaniem obrazów cyfrowych oraz wizji komputerowej;
ukształtowanie podstawowych umiejętności w zakresie wykorzystania
informacji zawartej w obrazie cyfrowym na potrzeby oceny jakości,
sterowania i podejmowania decyzji w systemach sterowania.
omówienie przykładowych rozwiązań z zakresu pomiarów,
monitorowania stanu technicznego, bezpieczeństwa, wizualizacji.
Zamierzone efekty kształcenia
Po wysłuchaniu cyklu wykładów i wykonaniu ćwiczeń laboratoryjnych
student:
- zna budowę klasycznego przyrządu pomiarowego wspomaganego
komputerem,
- zna budowę wirtualnego przyrządu pomiarowego,
- ma elementarną wiedzę na temat rozproszonych systemów
pomiarowych,
- zna podstawy teoretyczne akwizycji i przetwarzania sygnałów i obrazów
cyfrowych,
- zna podstawowe metody morfologiczne w przetwarzania obrazów takie
jak detekcja krawędzi i śledzenie linii;
- potrafi wyjaśnić rolę poszczególnych składników systemów
pomiarowych wspomaganych komputerem,
- potrafi dokonać segmentacji obrazu, pomiaru obiektów i ich kształtu,
- potrafi z zaimplementować algorytm prostego rozpoznawania obrazów,
- potrafi pracować indywidualnie i w zespole ()
(T1A_W01, T1A_W02, T1A_W04, InzA_U03, T1A_U08, T1A_U09,
T1A_K02);
Treści programowe
przedmiotu
W ramach przedmiotu studenci zapoznają się z podstawowymi
zagadnieniami pomiarów laboratoryjnych i przemysłowych oraz
problemami
monitorowania
w
obiektach
i
urządzeniach,
rozmieszczonych w znacznych odległościach od siebie, które są
realizowane
przez
zainstalowanie
rozproszonych
systemów
pomiarowych lub pomiarowo-kontrolnych. Rola takich systemów rośnie
wraz z nowymi rozwiązaniami technicznymi i sieciowymi a narzędzia
informatyczne stają się podstawowymi składnikami działania takich
systemów. W szczególności studenci zapoznają się z podstawowymi
składnikami takich systemów: sensory, karty pomiarowe, układy
kondycjonowania, metody transmisji i przetwarzania sygnałów oraz
obrazów (z naciskiem na sposób opisu obiektów i treści obrazu
cyfrowego). Poruszane są zagadnienia pozyskiwania danych;
reprezentacji sygnałów cyfrowych w dziedzinie przestrzennej i
dziedzinie częstotliwości (transformaty); analizy obrazu (filtracji
liniowej i nieliniowej, modyfikacje histogramu, detekcja krawędzi,
segmentacja obrazu i analiza cech). Ponadto, omawiane są
zaawansowane metody analizy do rozpoznawania i klasyfikacji obiektów
pod kątem zastosowania w rozproszonych układach wizyjnych, w
robotyce i kontroli jakości.
Metody dydaktyczne
Wykład (dyskusja), prezentacje multimedialne, praktyczne ćwiczenia
laboratoryjne, realizacja projektu
Forma i warunki
zaliczenia przedmiotu –
wymagania i system
oceniania
Kolokwium zaliczeniowe wykładu; Aktywność na ćwiczeniach +
kolokwium; Realizacja projektu w ramach laboratorium;
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Literatura podstawowa
7.
8.
Literatura uzupełniająca
(w tym portale
internetowe)
W. Tlaga, W. Winiecki, Systemy pomiarowe, w „Współczesna metrologia.
Zagadnienia wybrane”, WNT 2004
W. Nawrocki, Rozproszone systemy pomiarowe, WKiŁ, 2006
W. Nawrocki, Komputerowe systemy pomiarowe, WKiŁ, 2002
T. Ulm Structural Health Monitoring (SHM) ? a new interdisciplinary
approach to damage detection in mechanical structures, Pomiary Automatyka
Kontrola, nr 55 (9), ss. 703 – 706, 2009
Raporty branżowe: Systemy Wizyjne http://systemy-wizyjne.raport.xtech.pl
Tadeusiewicz, R., Korohoda, P., Komputerowa analiza i przetwarzanie
obrazów, Wydawnictwo Postępu Telekomunikacji, Kraków 1997, (książka w
formacie pdf dostępna pod adresem
http://winntbg.bg.agh.edu.pl/skrypty2/0098/index.php
Tadeusiewicz, R., Flasinski, M., Rozpoznawanie obrazów, (Seria:
Współczesna Nauka i Technika. Informatyka) PWN, Warszawa 1991,
(książka w formacie pdf dostępna pod adresem
http://winntbg.bg.agh.edu.pl/skrypty/0005/ )
R. J. Rak, Wirtualny przyrząd pomiarowy. Realne narzędzie współczesnej
metrologii, Wyd. Pol. Warszawskiej 2003,
1. J. Barzykowski (red.): Współczesna metrologia - wybrane zagadnienia, WNT
2004, rozdz. 7: W. Tlaga, W. Winiecki "Systemy Pomiarowe".
2. W. Winiecki: "Organizacja Komputerowych Systemów Pomiarowych",
OWPW 2006.
3. Pavlidis, T., Grafika i przetwarzanie obrazów. Algorytmy, (Seria: Biblioteka
Inzynierii Oprogramowania), WNT, Warszawa 1987.
4. Tadeusiewicz, R., Systemy wizyjne robotów przemysłowych, WNT,
Warszawa 1992.
5. Watkins, C.D., Sadun, A., Marenka, S.: Nowoczesne metody przetwarzania
obrazu. WNT 1995.
6. Ostrowski, M. (red.), Informacja obrazowa. WNT, Warszawa, 1992.
.....................................................
data
.........................................................................................................................................
podpis prowadzącego przedmiot/ koordynatora przedmiotu*
PROGRAM NAUCZANIA PRZEDMIOTU
Nazwa przedmiotu
Liczba godzin
dydaktycznych
naukowy/tytuł
zawodowy, imię i
nazwisko
prowadzącego
Rozproszone Systemy Pomiarowe i Wizyjne
Wykład
20 (studia stacjonarne)/15 (studia niestacjonarne)
Pakuła
Szczegółowa tematyka zajęć
1. Wstęp. Klasyfikacja systemów pomiarowych, pomiarowo-kontrolnych i wizyjnych;
Podstawowe struktury rozproszonych systemów pomiarowych (RSP);
2. Elementy przetwarzania, akwizycji i kondycjonowania sygnałów;
3. Sensory pomiarowe, układy wielosensoryczne, sieci sensoryczne;
4. Pomiarowe przyrządy autonomiczne i modułowe, karty generowania i akwizycji
sygnałów, multipleksery, interfejsy pomiarowe;
5. Przetwarzanie i rozpoznawanie obrazów; zadania systemu wizyjnego, wizualna
lokalizacja i rozpoznawanie obiektów;
6. Modele komunikacji RSP; Przewodowe RSP (wydłużacze, magistrale, modemy, sieci
komputerowe); Bezprzewodowe RSP (łącza na promieniowanie podczerwone,
Bluetooth, sieci WLAN, radiomodemy, telefonia komórkowa GSM, telefonia ruchoma
UMCS);
7. Zasady funkcjonowania sieciowych systemów pomiarowych (SSP); Architektura SSP;
Metody realizacji SSP (zintegrowane środowiska, internetowe technologie); Technologie
komunikacyjne w SSP (TCP/IP, ActiveX, DDE, DDE w sieci, DataSocket, UDP, inne);
8. Rozproszone systemy pomiarowe, wizyjne w monitorowaniu, kontroli jakości,
sterowaniu zautomatyzowanych linii produkcyjnych.
Wiedza. Student:
Zamierzone efekty
kształcenia
zna budowę i zasady funkcjonowania klasycznych, wirtualnych i
rozproszonych systemów pomiarowych,
zna podstawowe metody przetwarzania sygnałów oraz
rozpoznawanie obrazów
zna modele komunikacji w rozproszonych systemach pomiarowych
Umiejętności. Student:
ma umiejętności potrzebne do obsługi i zaprojektowania prostego
systemu pomiarowego,
potrafi dobrać odpowiednie składniki (czujniki, karty, elementy
kondycjonowania) układów do pomiaru danej wielkości fizycznej
Inne kompetencje (postawy). Student:
potrafi pracować indywidualnie i w zespole
Forma i warunki
zaliczenia przedmiotu
– wymagania i system
oceniania
Kolokwium końcowe
Całkowity nakład
pracy studenta (w
godzinach) i punkty
ECTS
Literatura
podstawowa
Literatura
uzupełniająca (w tym
portale internetowe)
1.5
1. W. Tlaga, W. Winiecki, Systemy pomiarowe, w „Współczesna metrologia.
2. W. Nawrocki, Rozproszone systemy pomiarowe, WKiŁ, 2006
3. T. Ulm, Structural Health Monitoring (SHM) ? a new interdisciplinary approach
to damage detection in mechanical structures, Pomiary Automatyka Kontrola, nr
55 (9), ss. 703 – 706, 2009
4. Raporty branżowe: Systemy Wizyjne http://systemy-wizyjne.raport.xtech.pl
5. Tadeusiewicz, R., Korohoda, P., Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów,
Wydawnictwo Postępu Telekomunikacji, Kraków 1997, (książka w formacie pdf
dostępna pod adresem http://winntbg.bg.agh.edu.pl/skrypty2/0098/index.php
1. J. Barzykowski (red.): Współczesna metrologia - wybrane zagadnienia, WNT
2. W. Winiecki: "Organizacja Komputerowych Systemów Pomiarowych", OWPW
2006.
3. Pavlidis, T., Grafika i przetwarzanie obrazów. Algorytmy, (Seria: Biblioteka
4. Tadeusiewicz, R., Systemy wizyjne robotów przemysłowych, WNT, Warszawa
1992.
5. Raporty branżowe: Systemy Wizyjne http://systemy-wizyjne.raport.xtech.pl
.....................................................
data
......................................................................................................................................
podpis prowadzącego daną formę zajęć
.....................................................
data
......................................................................................................................................
podpis koordynatora przedmiotu
PROGRAM NAUCZANIA PRZEDMIOTU
Nazwa przedmiotu
Liczba godzin
dydaktycznych
naukowy/tytuł
zawodowy, imię i
nazwisko
prowadzącego
Rozproszone Systemy Pomiarowe i Wizyjne
Laboratorium
45 (studia stacjonarne)/31 (studia niestacjonarne)
Pakuła
Szczegółowa tematyka zajęć
1. Wprowadzenie; Zasady bezpieczeństwa, wymagania, omówienie planu ćwiczeń,
2. Ćwiczenia z podstawowych zagadnień analizy i przetwarzania sygnałów i obrazów
(ćwiczenia z Matlabem),
Podstawowe metody przetwarzania sygnałów,
Operacje punktowe i kontekstowe na obrazach. Operacje arytmetyczne liniowe i
nieliniowe. Określanie histogramu obrazu,
Filtracja liniowa i nieliniowa w dziedzinie przestrzennej oraz w dziedzinie
częstotliwości,
Segmentacja obrazu, erozji, dylatacji, zamykania obiektu. Podstawowe metody detekcji
krawędzi, pomiaru obiektów i ich kształtu.
3. Ćwiczenia z podstawowych zagadnień programowania wirtualnych przyrządów
pomiarowych (ćwiczenia z Labview),
4. Ćwiczenia celem zapoznania z tradycyjnymi i wirtualnymi systemami pomiarowymi
(czujniki, interfejsy, karty pomiarowe,...),
5. Ćwiczenia z rozproszonymi systemami pomiarowo-wizyjnym,
Monitorowanie stanu technicznego elementów konstrukcyjnych poprzez
zastosowanie systemu kontrolno-pomiarowego złożonego z układu młotka
impulsowego i zestawu akcelerometrów.
Rozproszony system monitoringu warunków klimatycznych np. temperatury i
wilgotności
Monitorowanie stanu technicznego elementów konstrukcyjnych z wykorzystaniem
zestawu tensometrów elektrooporowych
Rozproszony laboratoryjny system wizyjny. Realizacja przykładowego
rozproszonego systemu wizyjnego opartego na kamerach internetowych do
monitoringu obiektu w czasie rzeczywistym.
Wiedza. Student:
Zamierzone efekty
kształcenia
zna budowę i zasady funkcjonowania klasycznych, wirtualnych i
rozproszonych systemów pomiarowych,
zna podstawowe metody przetwarzania sygnałów oraz
rozpoznawanie obrazów
zna modele komunikacji w rozproszonych systemach pomiarowych
Umiejętności. Student:
ma umiejętności potrzebne do obsługi i zaprojektowania prostego
systemu pomiarowego,
potrafi dobrać odpowiednie składniki (czujniki, karty, elementy
kondycjonowania) układów do pomiaru danej wielkości fizycznej
Inne kompetencje (postawy). Student:
Forma i warunki
zaliczenia przedmiotu
– wymagania i system
oceniania
potrafi pracować indywidualnie i w zespole
- ocena przygotowania teoretycznego do ćwiczeń
- oceny cząstkowe ze sprawozdań z przeprowadzonych przez studentów
ćwiczeń laboratoryjnych
- aktywność na zajęciach
Całkowity nakład pracy
studenta (w
godzinach) i punkty
ECTS
3.5
1.
2.
3.
Literatura podstawowa
4.
5.
1.
Literatura
uzupełniająca (w tym
portale internetowe)
2.
3.
4.
5.
W. Tlaga, W. Winiecki, Systemy pomiarowe, w „Współczesna metrologia.
W. Nawrocki, Rozproszone systemy pomiarowe, WKiŁ, 2006
T. Ulm, Structural Health Monitoring (SHM) ? a new interdisciplinary approach
to damage detection in mechanical structures, Pomiary Automatyka Kontrola, nr
55 (9), ss. 703 – 706, 2009
Tadeusiewicz, R., Korohoda, P., Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów,
Wydawnictwo Postępu Telekomunikacji, Kraków 1997, (książka w formacie pdf
dostępna pod adresem http://winntbg.bg.agh.edu.pl/skrypty2/0098/index.php
J. Barzykowski (red.): Współczesna metrologia - wybrane zagadnienia, WNT
W. Winiecki: "Organizacja Komputerowych Systemów Pomiarowych", OWPW
2006.
Pavlidis, T., Grafika i przetwarzanie obrazów. Algorytmy, (Seria: Biblioteka
Tadeusiewicz, R., Systemy wizyjne robotów przemysłowych, WNT, Warszawa
1992.
.....................................................
data
......................................................................................................................................
podpis prowadzącego daną formę zajęć
.....................................................
data
......................................................................................................................................
podpis koordynatora przedmiotu

opis przedmiotu - Informatyka UKW

Transkrypt

Podobne dokumenty

Studia Stacjonarne II Stopnia Magisterskie C. Przedmioty

Almemo 28909PL

Optyczne systemy pomiarowe OGP

1 - wprowadzenie

dsp-05 - ALFINE