Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S1)

Sylabus przedmiotu Systemy wizyjne w automatyce i robotyce:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Automatyka i robotyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauki techniczne, studia inżynierskie
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Systemy wizyjne w automatyce i robotyce
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Przetwarzania Sygnałów i Inżynierii Multimedialnej
Nauczyciel odpowiedzialny Krzysztof Okarma <Krzysztof.Okarma@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Mateusz Tecław <Mateusz.Teclaw@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW4 15 2,00,62egzamin
laboratoriaL4 15 1,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Matematyka, znajomość podstawowych działań na macierzach.
W-2Znajomość podstawowych zagadnień związanych z przetwarzaniem sygnałów

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z podstawowymi metodami analizy obrazów oraz systemami wizyjnymi stosowanymi w obszarze automatyki i robotyki

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Binaryzacja i konwersja kolorów2
T-L-2Redukcja liczby kolorów i podstawy analizy obrazów binarnych2
T-L-3Analiza obrazów binarnych - ekstrakcja podstawowych parametrów geometrycznych2
T-L-4Współczynniki kształtu i niezmienniki momentowe dla obrazów binarnych2
T-L-5Złożone operacje morfologiczne2
T-L-6Analiza cech tekstur2
T-L-7Indeksacja obrazów2
T-L-8Zaliczenie praktyczne ćwiczeń laboratoryjnych1
15
wykłady
T-W-1Obraz cyfrowy – klasy, reprezentacja, przekształcenia obrazów. Zastosowania technik obrazowych w automatyce i robotyce. Histogram i operacje na histogramie.2
T-W-2Algorytmy segmentacji obrazu. Metody binaryzacji.2
T-W-3Przekształcenia morfologiczne obrazów binarnych. Metody pomiarów w oparciu o analizę obrazu cyfrowego.3
T-W-4Techniki indeksacji obrazu. Ekstrakcja geometrycznych cech obrazu.2
T-W-5Detekcja ruchu w sekwencjach wideo, metody estymacji i usuwania tła.2
T-W-6Parametry i kalibracja kamer. Techniki skanowania 3D. Fotogrametria w zastosowaniach przemysłowych.2
T-W-7Systemy wizyjne w robotyce - roboty śledzące linie, nawigacja wizyjna oraz Visual SLAM2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Samodzielne wykonywanie zadań (zadania domowe, opracowanie wyników, dokończenie zadań)10
A-L-3Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych.5
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Uzupełnienie wiedzy z literatury.30
A-W-3Przygotowanie do egzaminu.12
A-W-4Konsultacje z wykładowcą.3
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1podająca - wykład informacyjny
M-2programowana - z użyciem komputera
M-3praktyczna - ćwiczenia laboratoryjne
M-4Wykład problemowy.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Na podstawie oceny wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych
S-2Ocena podsumowująca: Na podstawie egzaminu pisemnego

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_1A_C35_W01
Posiada wiedzę na temat zastosowań metod analizy obrazów oraz integracji informacji wizyjnych w systemach automatyki i robotyki
AR_1A_W03, AR_1A_W05C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-7, T-W-5, T-W-6M-4, M-1S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_1A_C35_U01
Potrafi zaimplementować w wybranym środowiski podstawowe techniki analizy obrazów stosowane w automatyce i robotyce oraz potrafi dobrać techniki wizyjne w zależności od potrzeb
AR_1A_U20C-1T-L-1, T-L-3, T-L-8M-2, M-3S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_1A_C35_W01
Posiada wiedzę na temat zastosowań metod analizy obrazów oraz integracji informacji wizyjnych w systemach automatyki i robotyki
2,0
3,0Posiada wiedzę na temat zastosowań metod analizy obrazów oraz integracji informacji wizyjnych w systemach automatyki i robotyki
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_1A_C35_U01
Potrafi zaimplementować w wybranym środowiski podstawowe techniki analizy obrazów stosowane w automatyce i robotyce oraz potrafi dobrać techniki wizyjne w zależności od potrzeb
2,0
3,0Potrafi zaimplementować w wybranym środowiski podstawowe techniki analizy obrazów stosowane w automatyce i robotyce oraz potrafi dobrać techniki wizyjne w zależności od potrzeb
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Tadeusiewicz R., Korohoda P., Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów., Wydawnictwo FPT., Kraków, 1997
  2. Pratt W., Digital Image Processing, John Wiley & Sons, Nowy Jork, 2001, 3
  3. Sankowski D., Morosov W., Strzecha K., Przetwarzanie i analiza obrazów w systemach przemysłowych, PWN, Warszawa, 2011
  4. Jähne B., Digital Image Processing, Springer, 2005, 6th revised and extended edition

Literatura dodatkowa

  1. Yun Q. Shi, Huifang Sun, Image and Video Compression for Multimedia Engineering - Fundamentals, Algorithms and Standards, CRC Press, 2000
  2. Siciliano B., Khatib O., Springer Handbook of Robotics, Springer, 2008, 1st Edition

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Binaryzacja i konwersja kolorów2
T-L-2Redukcja liczby kolorów i podstawy analizy obrazów binarnych2
T-L-3Analiza obrazów binarnych - ekstrakcja podstawowych parametrów geometrycznych2
T-L-4Współczynniki kształtu i niezmienniki momentowe dla obrazów binarnych2
T-L-5Złożone operacje morfologiczne2
T-L-6Analiza cech tekstur2
T-L-7Indeksacja obrazów2
T-L-8Zaliczenie praktyczne ćwiczeń laboratoryjnych1
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Obraz cyfrowy – klasy, reprezentacja, przekształcenia obrazów. Zastosowania technik obrazowych w automatyce i robotyce. Histogram i operacje na histogramie.2
T-W-2Algorytmy segmentacji obrazu. Metody binaryzacji.2
T-W-3Przekształcenia morfologiczne obrazów binarnych. Metody pomiarów w oparciu o analizę obrazu cyfrowego.3
T-W-4Techniki indeksacji obrazu. Ekstrakcja geometrycznych cech obrazu.2
T-W-5Detekcja ruchu w sekwencjach wideo, metody estymacji i usuwania tła.2
T-W-6Parametry i kalibracja kamer. Techniki skanowania 3D. Fotogrametria w zastosowaniach przemysłowych.2
T-W-7Systemy wizyjne w robotyce - roboty śledzące linie, nawigacja wizyjna oraz Visual SLAM2
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Samodzielne wykonywanie zadań (zadania domowe, opracowanie wyników, dokończenie zadań)10
A-L-3Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych.5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Uzupełnienie wiedzy z literatury.30
A-W-3Przygotowanie do egzaminu.12
A-W-4Konsultacje z wykładowcą.3
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_1A_C35_W01Posiada wiedzę na temat zastosowań metod analizy obrazów oraz integracji informacji wizyjnych w systemach automatyki i robotyki
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_W03Ma wiedzę z informatyki i jej zastosowań przemysłowych niezbędną w nowoczesnej automatyce i robotyce.
AR_1A_W05Ma uporządkowaną wiedzę z teorii sygnałów niezbędną w analizie i przetwarzaniu sygnałów.
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z podstawowymi metodami analizy obrazów oraz systemami wizyjnymi stosowanymi w obszarze automatyki i robotyki
Treści programoweT-W-1Obraz cyfrowy – klasy, reprezentacja, przekształcenia obrazów. Zastosowania technik obrazowych w automatyce i robotyce. Histogram i operacje na histogramie.
T-W-2Algorytmy segmentacji obrazu. Metody binaryzacji.
T-W-3Przekształcenia morfologiczne obrazów binarnych. Metody pomiarów w oparciu o analizę obrazu cyfrowego.
T-W-4Techniki indeksacji obrazu. Ekstrakcja geometrycznych cech obrazu.
T-W-7Systemy wizyjne w robotyce - roboty śledzące linie, nawigacja wizyjna oraz Visual SLAM
T-W-5Detekcja ruchu w sekwencjach wideo, metody estymacji i usuwania tła.
T-W-6Parametry i kalibracja kamer. Techniki skanowania 3D. Fotogrametria w zastosowaniach przemysłowych.
Metody nauczaniaM-4Wykład problemowy.
M-1podająca - wykład informacyjny
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Na podstawie egzaminu pisemnego
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Posiada wiedzę na temat zastosowań metod analizy obrazów oraz integracji informacji wizyjnych w systemach automatyki i robotyki
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_1A_C35_U01Potrafi zaimplementować w wybranym środowiski podstawowe techniki analizy obrazów stosowane w automatyce i robotyce oraz potrafi dobrać techniki wizyjne w zależności od potrzeb
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_U20Umie przeprowadzić podstawową analizę i zaprojektować układy przetwarzające sygnały.
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z podstawowymi metodami analizy obrazów oraz systemami wizyjnymi stosowanymi w obszarze automatyki i robotyki
Treści programoweT-L-1Binaryzacja i konwersja kolorów
T-L-3Analiza obrazów binarnych - ekstrakcja podstawowych parametrów geometrycznych
T-L-8Zaliczenie praktyczne ćwiczeń laboratoryjnych
Metody nauczaniaM-2programowana - z użyciem komputera
M-3praktyczna - ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Na podstawie oceny wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Potrafi zaimplementować w wybranym środowiski podstawowe techniki analizy obrazów stosowane w automatyce i robotyce oraz potrafi dobrać techniki wizyjne w zależności od potrzeb
3,5
4,0
4,5
5,0