455-0106/01 – Zobrazovací systémy (ZS)

Garantující katedraKatedra měřicí a řídicí technikyKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Bohumil Horák, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Bohumil Horák, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
RočníkSemestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2002/2003Rok zrušení2002/2003
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiamagisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
HOR02 doc. Ing. Bohumil Horák, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Seznámit studenty s principy přenosu a zpracování videosignálu v měřicícha informačních systémech. S principy matematické representace videosignálu v laboratorních aplikacích. Student obsáhne znalosti o matematickém popisu videosignálu spolu s jeho transformacemi při průchodu soustavou. Díky demonstarčním laboratorním měřením bude detailně obeznámen se základními aplikačními úlohami v oblasti přenosu a zpracování videosignálu. Student obsáhne znalosti o matematickém popisu videosignálu spolu s jeho transformacemi při průchodu soustavou. Díky demonstarčním laboratorním měřením bude detailně obeznámen se základními aplikačními úlohami v oblasti přenosu a zpracování videosignálu.

Vyučovací metody

Anotace

Seznámit studenty s principy přenosu a zpracování videosignálu v měřicícha informačních systémech. S principy matematické representace videosignálu v laboratorních aplikacích. Student obsáhne znalosti o matematickém popisu videosignálu spolu s jeho transformacemi při průchodu soustavou. Díky demonstarčním laboratorním měřením bude detailně obeznámen se základními aplikačními úlohami v oblasti přenosu a zpracování videosignálu. V předmětu Zobrazovací systémy si posluchači prohloubí poznatky získané v předmětech, jejichž náplní je obecný popis signálu, řízení pomocí počítačů, měření neelektrických veličin. Teoreticky a prakticky se seznámí s oblastí snímání, zpracování a vyhodnocení signálu, který reprezentuje dvourozměrné primární parametrické pole - optický obraz. Předmět je orientován aplikačně. Výuka je rozdělena na teoretické přednášky, na nichž se studenti seznámí s technickou realizací, zákonitostmi i technickými problémy zobrazovacích systémů a na praktická - laboratorní cvičení,v jejichž rámci se studenti prakticky seznámí s oblastí studované problematiky. Studenti jsou hodnoceni a klasifikováni na základě vypracování semestrálního projektu, dvou průběžných testů během semestru, závěrečného testu a závěrečné ústní zkoušky.

Povinná literatura:

Jaroslavskij, L., Bajla, I.: Metódy a systémy číslicového spracovania obrazov. ISBN 80-05-000 46-4, Alfa 1989. Cooling, J.E. : Real Time Software Systems - An introduction to structured and object oriented design,PWS Publishing Company, London, 1997. Košťál, E. : Obrazová a televizní technika I, ČVUT 1996 Košťál, E. : Obrazová a televizní technika II, ČVUT 1998

Doporučená literatura:

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Laboratorní měření Měření jednotlivých laboratorních úloh absolvují studenti v pracovních skupinách. Pracovní skupina je považována pro účely přípravy na úlohy, vlastní měření a zpracování výsledků za základní nedělitelný celek, z něhož vyplývá, že její členové jsou hodnoceni shodným způsobem. V případě nepřítomnosti některého z členů skupiny zastávají všechna práva a povinnosti zbylí členové skupiny. Testy. Datum, hodina a místo konání všech testů budou studentům oznámeny nejméně 2 týdny předem. Student, který se z doložených objektivních důvodů nemůže dostavit na řádný termín, se může přihlásit na náhradní termín jako na řádný.Pokud by muselo dojít k jakékoliv změně termínů testů, bude tato ihned studentům oznámena na přednášce nebo cvičení, písemně bude uvedena na nástěnce katedry umístěné na chodbě u místnosti A423. Sledujte tuto vývěsku. Podmínky udělení zápočtu: Podmínky udělení zápočtu : minimálně 30 bodů (max. 50 bodů) a splní podmínky laboratorních cvičení Podmínky zápočtu: Zápočet získá student, který obdrží během semestru za cvičení minimálně 30 bodů a splní podmínky laboratorních cvičení,t.j. ve stanovených termínech odevzdá obsahově a formálně správně vypracované měření č.1 až č.6 a samostatné úlohy.

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Klasifikace zobrazovacích systémů. Topologie zobrazovacích systémů. Obecná struktura zobrazovacího systému. Princip zpracování informace zobrazovacím systémem. Zobrazovací systémy v dálkovém průzkumu Země. Specifika výstupů pro geologii, geografii, meteorologii a klimatologii, geodézii a kartografii. Zobrazovací systémy v biologii a medicíně. Mikroskopy a texturní analyzátory. Využití v citologii a genetice. Tomografy. Rentgenová diferenční angiografie. Zobrazovací systémy v zabezpečovací technice, televizi, filmu a polygrafii. Radiolokace, monitorování dějů podléhajících nepřetržité kontrole, 3-D systémy. Stabilita, přesnost a rozlišovací schopnost zobrazovacích systémů. Simulátory a trenažéry. Systémy automatické vizuální kontroly v mikroelektronice, systémy umělého vidění robotů. Zobrazovací podsystémy mechatronických systémů, umělé vidění robotů, 3-D vidění robotů. Sekundární funkce robotických systémů bazírujících na číslicovém zpracování obrazového signálu, rozpoznávací, rozhodovací a manipulační funkce RT aplikace. Algoritmizace programu zobrazovacího systému pro aplikace v reálném čase. Úrovně zpracování obrazového signálu, univerzálnost číslicové reprezentace, flexibilita metod, reprodukovatelnost postupů, formální a neformální popis postupů. Vliv základních funkčních bloků MIS na zpracování obrazového signálu. Optické prvky CCD kamer, barevná reprezentace objektu. Srovnání implementovaných souřadných systémů. Reprezentace objektu signálem. Primární a sekundární parametrické pole. Obrazové signály. Struktura obrazového signálu. Standardy, jejich technické parametry. Základní přístupy při synchronizaci technických prvků při zpracování. Konverze obrazových signálů. Technická řešení konverzí. Zpracování konvertovaného obrazového signálu. Vkládání objektů do obrazového signálu v reálném čase. Řízení mobilních robotů. Zobrazovací systémy mobilních robotů. Topologie zobrazovacího systému. Aplikace RT algoritmů a principy klasifikace objektů ve scéně. Zobrazovací systémy bezpilotních letových prostředků. Topologie zobrazovacího systému s přenosem dat na pozemní stanoviště. Sekundární principy stabilizace makro a mikrozáchvěvů v obraze. Zobrazovací systém a jeho návaznosti pro řízení inspekčních systémů v potrubních sítích. Specifika zobrazovacích systémů při práci s umělým osvětlením v infračerveném spektru. Laboratoře: Školení bezpečnosti práce v laboratoři. Organizace laboratorních cvičení, samostatných úloh, rozdělení laboratorních měření. Téma: Technická příprava, sestavení a oživení laboratorního řetězce zobrazovacího systému. Téma:Snímače obrazu, topologie snímače obrazu, CCD kamera, zkreslení signálu. Měření č.1: Měření geometrického zkreslení obrazu při měření CCD kamerou. Téma:Zpracování obrazu, číslicové zpracování obrazu, metodologické aspekty číslicového zpracování obrazu. Měření č.2:Způsoby vyhodnocení obrazové informace zatížené geometrickým zkreslením. Ukončení laboratorního měření č.1. Termín odevzdání protokolu ve 4. týdnu. Téma:Lidské vidění, anatomie lidského oka, elektrochemické principy vidění, 3-D vidění, shrnutí, příprava k testu č.1. Měření č.3:Měření geometrických rozměrů předmětů a modifikace prostředků měření s cílem omezení nebo zamezení vzniku geometrických zkreslení obrazu. Ukončení laboratorního měření č.2. Termín odevzdání protokolu v 5. týdnu Test č.1 Ukončení laboratorního měření č.3. Termín odevzdání protokolu v 6. týdnu. Zadání rozšiřujících témat samostatných úloh. Téma:Vidění robotů, 3-D vidění robotů. Principy zpracování vizuální informace v procesu 3-D. Vyhodnocení testu č.1. Měření č.4:Měření geometrických rozměrů 3-D předmětu. Téma:Informační databáze inteligentních vizuálních systémů, referenční porovnávání a příznakové porovnávání, ověřování vlastností. Měření č.5:Způsoby vyhodnocení informací o 3-D předmětech ve scéně, ukládání referenčních prvků, příznaků pro další využití cílově směřovaných funkcí. Ukončení laboratorního měření č.4. Termín odevzdání protokolu v 8. týdnu. Téma:Výpočet časových parametrů algoritmů zpracování obrazové informace, zpoždění zpracování dat, přístupy k urychlení implementovaných algoritmů. Měření č.5:Porovnání metod referenčních a příznakových pro identifikaci měřeného 3-D objektu v naměřených datech. Ukončení dílčí části A laboratorního měření č.5. Termín odevzdání protokolu v 9. týdnu Téma:Vliv protokolu a struktury na spolehlivost přenosového řetězce. Měření č.5:Měření a výpočet doby zpracování při identifikaci měřeného objektu v 3-D . Ukončení dílčí části B laboratorního měření č.5. Termín odevzdání protokolu v 10. týdnu. Test č.2 Ukončení první části samostatné úlohy. Termín odevzdání protokolu ve 14. týdnu. Ukončení dílčí části C laboratorního měření č.5. Termín odevzdání protokolu v 11. týdnu. Téma:Technické parametry obrazového signálu. Anomálie. Základní technické parametry videokamer. Nastavovací parametry a nastavovací postupy videokamer. Měření č.6:Měření technických parametrů obrazového signálu. Vyhodnocení testu č.2. Téma:Kamerové systémy, osvětlení scény, nastavování kamer, stabilizace kamerových systémů při snímání scény, vliv užité optiky na výsledky měření. Exkurze do provozního a servisního střediska ČT Ostrava. Ukončení laboratorního měření č.6. Termín odevzdání protokolu v 13. týdnu Téma:Fotbal robotů, RT algoritmy fotbalu robotů, komplexní pojetí herní aplikace. Téma:Model KAVKA E, topologie modelu, topologie vizuálního systému. Přenosový řetězec systému přenosu obrazové informace. Měření:Předvedení systémů KAVKA I v letu. Náhradní termín testu. Závěrečné vyhodnocení laboratorních měření, samostatných úloh a testů.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (145) 51
        Zkouška Zkouška 100  0
        Zápočet Zápočet 45  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku