Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Inżynieria produkcji w Przemyśle 4.0 (S1)

Sylabus przedmiotu Przetwarzanie sygnałów i obrazów:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Inżynieria produkcji w Przemyśle 4.0
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil praktyczny
Moduł
Przedmiot Przetwarzanie sygnałów i obrazów
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Zarządzania Produkcją
Nauczyciel odpowiedzialny Marek Grudziński <marek.grudzinski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Karol Miądlicki <Karol.Miadlicki@zut.edu.pl>, Kamil Stateczny <Kamil.Stateczny@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL5 15 1,50,50zaliczenie
wykładyW5 15 1,50,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Informatyka - Umiejętność programowania (C++/Python/Matlab)
W-2Informatyka - Algorytmy i struktury danych
W-3Elektronika - Podstawy układów logicznych oraz techniki mikroprocesorowej

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Student ma uporządkowaną wiedzę na temat analizy i przetwarzania sygnałów
C-2Student ma wiedzę dotyczącą struktury obrazów cyfrowych oraz o podstawowych metodach ich przekształcenia
C-3Student ma wiedzę o technikach analizy obrazu i potrafi je zastsować w aplikacjach przemysłowych
C-4Student potrafi dobrać odpowiednie urządzenia do akwizycji sygnału i obrazu do wybranej aplikacji

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Szkolenie BHP. Zapoznanie z stanowiskami laboratoryjnymi i oprogramowaniem.2
T-L-2Przestrzenie kolorów, metody akwizycji sygnałów i obrazów2
T-L-3Dyskretyzacja i kwantyzacja.2
T-L-4Histogram i transformacje punktowe2
T-L-5Filtry, transformacje globalne i lokalne.2
T-L-6Progowanie, operatory krawędzi, operacje morfologiczne2
T-L-7Analiza i przetwarzanie obrazów sekwencyjnych3
15
wykłady
T-W-1Reprezentacja sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości2
T-W-2Teoria próbkowania, reprezentacje dyskretne2
T-W-3Wprowadzenie do tematyki przetwarzania i analizy obrazów. Podstawowe parametry obrazów cyfrowych2
T-W-4Przekształcenia geometryczne i punktowe. Histogramy2
T-W-5Filtracja liniowa i nieliniowa w dziedzinie przestrzennej, binaryzacja, morfologia2
T-W-6Segmentacja. Pomiary wielkości geometrycznych obiektów.2
T-W-7Przykłady zastosowań metod analizy sygnałów i obrazów w przemyśle3
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2konsultacje6
A-L-3samodzielne studiowanie literatury6
A-L-4przygotowania do wejściówek6
A-L-5przygptowanie do zaliczenia4
37
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2konsultacje5
A-W-3samodzielne studiowanie literatury10
A-W-4przygotowywanie do zaliczenia8
38

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Podająca. Wykład informacyjny.
M-2Praktyczna. Zajęcia labolatoryjne
M-3Praktyczne. Programowanie z użyciem komputerów

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Wejściówki na zajęciach labolatoryjnych.
S-2Ocena podsumowująca: Zalicznie labolatoriów przy komputerze
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie wykładu przy komputerze lub w formie pisemnej.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IPP4_1P_C16_W01
Posiada podstawową wiedzę w zakresie metod i sprzętu do akwizycji, przetwarzania i wizualizacji obrazów oraz sygnałów na potrzeby przetwarzania w systemach cyfrowych.
IPP4_1P_W01, IPP4_1P_W02C-2, C-3, C-1, C-4T-W-6, T-W-5, T-W-2, T-L-6, T-L-5, T-W-4, T-W-3, T-L-7, T-L-1, T-W-1, T-W-7, T-L-3, T-L-4, T-L-2M-3, M-2, M-1S-1, S-2, S-3

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IPP4_1P_C16_U01
Potrafi dobrać odpowiedni algorytm, który poprawi jakość obrazu pod kątem przeprowadzenia segmentacji i wyznaczenia podstawowych cech obiektów.
IPP4_1P_U05, IPP4_1P_U10C-2, C-1, C-3, C-4T-W-5, T-L-7, T-L-2, T-W-6, T-L-1, T-W-4, T-L-3, T-W-1, T-L-4, T-W-3, T-W-7, T-W-2, T-L-6, T-L-5M-3, M-1, M-2S-2, S-3, S-1

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IPP4_1P_C16_K01
Potrafi wskazać kluczowe obszary aplikacyjne dla zagadnień przetwarzania i analizy obrazu i rozumie jak wielkie znaczenie dla gospodarki i środowiska ma ich stosowanie.
IPP4_1P_K01C-3, C-2, C-1, C-4T-L-4, T-L-5, T-W-1, T-L-2, T-L-6, T-W-4, T-W-7, T-W-6, T-L-1, T-W-5, T-W-3, T-W-2, T-L-7, T-L-3M-1, M-3, M-2S-1, S-3, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IPP4_1P_C16_W01
Posiada podstawową wiedzę w zakresie metod i sprzętu do akwizycji, przetwarzania i wizualizacji obrazów oraz sygnałów na potrzeby przetwarzania w systemach cyfrowych.
2,0
3,0Posiada wiedzę w zakresie metod i sprzętu do akwizycji, przetwarzania i wizualizacji obrazów i sysgnałów.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IPP4_1P_C16_U01
Potrafi dobrać odpowiedni algorytm, który poprawi jakość obrazu pod kątem przeprowadzenia segmentacji i wyznaczenia podstawowych cech obiektów.
2,0
3,0Potrafi przygotować odpowiedni algorytm, który poprawi jakość obrazu pod kątem przeprowadzania segmentacji i wyznaczania podstawowych cech obiektów.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IPP4_1P_C16_K01
Potrafi wskazać kluczowe obszary aplikacyjne dla zagadnień przetwarzania i analizy obrazu i rozumie jak wielkie znaczenie dla gospodarki i środowiska ma ich stosowanie.
2,0
3,0Potrafi wytypować kluczowe obszary aplikacyjne dla zagadnień przetwarzania i analizy obrazu.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Lyons Richard G., Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów, WKŁ, Warszawa, 2010
  2. Marek Doros, Przetwarzanie obrazów, WSISiZ, Warszawa, 2013
  3. R. Tadeusiewicz, Systemy wizyjne robotów przemysłowych, WNT, Warszawa, 1992
  4. Wróbel, Z., Koprowski, R., Praktyka Przetwarzania Obrazów w Programie MATLAB, AOFE, Warszawa, 2004

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Szkolenie BHP. Zapoznanie z stanowiskami laboratoryjnymi i oprogramowaniem.2
T-L-2Przestrzenie kolorów, metody akwizycji sygnałów i obrazów2
T-L-3Dyskretyzacja i kwantyzacja.2
T-L-4Histogram i transformacje punktowe2
T-L-5Filtry, transformacje globalne i lokalne.2
T-L-6Progowanie, operatory krawędzi, operacje morfologiczne2
T-L-7Analiza i przetwarzanie obrazów sekwencyjnych3
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Reprezentacja sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości2
T-W-2Teoria próbkowania, reprezentacje dyskretne2
T-W-3Wprowadzenie do tematyki przetwarzania i analizy obrazów. Podstawowe parametry obrazów cyfrowych2
T-W-4Przekształcenia geometryczne i punktowe. Histogramy2
T-W-5Filtracja liniowa i nieliniowa w dziedzinie przestrzennej, binaryzacja, morfologia2
T-W-6Segmentacja. Pomiary wielkości geometrycznych obiektów.2
T-W-7Przykłady zastosowań metod analizy sygnałów i obrazów w przemyśle3
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2konsultacje6
A-L-3samodzielne studiowanie literatury6
A-L-4przygotowania do wejściówek6
A-L-5przygptowanie do zaliczenia4
37
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2konsultacje5
A-W-3samodzielne studiowanie literatury10
A-W-4przygotowywanie do zaliczenia8
38
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIPP4_1P_C16_W01Posiada podstawową wiedzę w zakresie metod i sprzętu do akwizycji, przetwarzania i wizualizacji obrazów oraz sygnałów na potrzeby przetwarzania w systemach cyfrowych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIPP4_1P_W01Zna i rozumie podstawowe procesy zachodzące w cyklu życia maszyn, urządzeń, obiektów i systemów technicznych w różnych branżach przemysłu, w szczególności związane z ich integracją i tworzeniem sieci zgodnie z ideą Przemysłu 4.0.
IPP4_1P_W02Zna i rozumie podstawowe pojęcia, zjawiska oraz metody i teorie wyjaśniające złożone zależności między tymi zjawiskami, stanowiące podstawową wiedzę ogólną z zakresu inżynierii mechanicznej na poziomie wyższym, niezbędną do zrozumienia, opisu, analizy i praktycznego rozwiązywania zadań w zakresie inżynierii produkcji w Przemyśle 4.0.
Cel przedmiotuC-2Student ma wiedzę dotyczącą struktury obrazów cyfrowych oraz o podstawowych metodach ich przekształcenia
C-3Student ma wiedzę o technikach analizy obrazu i potrafi je zastsować w aplikacjach przemysłowych
C-1Student ma uporządkowaną wiedzę na temat analizy i przetwarzania sygnałów
C-4Student potrafi dobrać odpowiednie urządzenia do akwizycji sygnału i obrazu do wybranej aplikacji
Treści programoweT-W-6Segmentacja. Pomiary wielkości geometrycznych obiektów.
T-W-5Filtracja liniowa i nieliniowa w dziedzinie przestrzennej, binaryzacja, morfologia
T-W-2Teoria próbkowania, reprezentacje dyskretne
T-L-6Progowanie, operatory krawędzi, operacje morfologiczne
T-L-5Filtry, transformacje globalne i lokalne.
T-W-4Przekształcenia geometryczne i punktowe. Histogramy
T-W-3Wprowadzenie do tematyki przetwarzania i analizy obrazów. Podstawowe parametry obrazów cyfrowych
T-L-7Analiza i przetwarzanie obrazów sekwencyjnych
T-L-1Szkolenie BHP. Zapoznanie z stanowiskami laboratoryjnymi i oprogramowaniem.
T-W-1Reprezentacja sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości
T-W-7Przykłady zastosowań metod analizy sygnałów i obrazów w przemyśle
T-L-3Dyskretyzacja i kwantyzacja.
T-L-4Histogram i transformacje punktowe
T-L-2Przestrzenie kolorów, metody akwizycji sygnałów i obrazów
Metody nauczaniaM-3Praktyczne. Programowanie z użyciem komputerów
M-2Praktyczna. Zajęcia labolatoryjne
M-1Podająca. Wykład informacyjny.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Wejściówki na zajęciach labolatoryjnych.
S-2Ocena podsumowująca: Zalicznie labolatoriów przy komputerze
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie wykładu przy komputerze lub w formie pisemnej.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Posiada wiedzę w zakresie metod i sprzętu do akwizycji, przetwarzania i wizualizacji obrazów i sysgnałów.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIPP4_1P_C16_U01Potrafi dobrać odpowiedni algorytm, który poprawi jakość obrazu pod kątem przeprowadzenia segmentacji i wyznaczenia podstawowych cech obiektów.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIPP4_1P_U05Potrafi tworzyć i posługiwać się modelami matematycznymi do analizy i oceny działania systemów produkcyjnych w różnych branżach przemysłu, wykorzystać metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne do formułowania i rozwiązywania zadań z zakresu inżynierii mechanicznej, a także analizować rozwiązania projektowe mechanicznych i mechatronicznych komponentów systemów produkcyjnych, ze względu na przyjęte kryteria użytkowe.
IPP4_1P_U10Ma przygotowanie niezbędne do pracy w przedsiębiorstwach przemysłowych zajmujących się wytwarzaniem, eksploatacją, projektowaniem i badaniami oraz stosuje zasady bezpieczeństwa i higieny pracy właściwej dla wykonywanych prac, potrafi rozwiązywać praktyczne zadania inżynierskie wymagające korzystania ze standardów i norm inżynierskich, wykorzystując doświadczenie zdobyte w środowisku zajmującym się zawodowo działalnością inżynierską, doświadczenie związane z utrzymaniem urządzeń, obiektów i systemów technicznych typowych dla inżynierii produkcji.
Cel przedmiotuC-2Student ma wiedzę dotyczącą struktury obrazów cyfrowych oraz o podstawowych metodach ich przekształcenia
C-1Student ma uporządkowaną wiedzę na temat analizy i przetwarzania sygnałów
C-3Student ma wiedzę o technikach analizy obrazu i potrafi je zastsować w aplikacjach przemysłowych
C-4Student potrafi dobrać odpowiednie urządzenia do akwizycji sygnału i obrazu do wybranej aplikacji
Treści programoweT-W-5Filtracja liniowa i nieliniowa w dziedzinie przestrzennej, binaryzacja, morfologia
T-L-7Analiza i przetwarzanie obrazów sekwencyjnych
T-L-2Przestrzenie kolorów, metody akwizycji sygnałów i obrazów
T-W-6Segmentacja. Pomiary wielkości geometrycznych obiektów.
T-L-1Szkolenie BHP. Zapoznanie z stanowiskami laboratoryjnymi i oprogramowaniem.
T-W-4Przekształcenia geometryczne i punktowe. Histogramy
T-L-3Dyskretyzacja i kwantyzacja.
T-W-1Reprezentacja sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości
T-L-4Histogram i transformacje punktowe
T-W-3Wprowadzenie do tematyki przetwarzania i analizy obrazów. Podstawowe parametry obrazów cyfrowych
T-W-7Przykłady zastosowań metod analizy sygnałów i obrazów w przemyśle
T-W-2Teoria próbkowania, reprezentacje dyskretne
T-L-6Progowanie, operatory krawędzi, operacje morfologiczne
T-L-5Filtry, transformacje globalne i lokalne.
Metody nauczaniaM-3Praktyczne. Programowanie z użyciem komputerów
M-1Podająca. Wykład informacyjny.
M-2Praktyczna. Zajęcia labolatoryjne
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Zalicznie labolatoriów przy komputerze
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie wykładu przy komputerze lub w formie pisemnej.
S-1Ocena formująca: Wejściówki na zajęciach labolatoryjnych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Potrafi przygotować odpowiedni algorytm, który poprawi jakość obrazu pod kątem przeprowadzania segmentacji i wyznaczania podstawowych cech obiektów.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIPP4_1P_C16_K01Potrafi wskazać kluczowe obszary aplikacyjne dla zagadnień przetwarzania i analizy obrazu i rozumie jak wielkie znaczenie dla gospodarki i środowiska ma ich stosowanie.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIPP4_1P_K01Ma świadomość znaczenia wiedzy w rozwiązaniu problemów poznawczych i praktycznych, potrafi krytycznie ocenić posiadaną wiedzę oraz ją uzupełnić i doskonalić, ma świadomość ważności i rozumienia pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej, w tym jej wpływ na środowisko i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Cel przedmiotuC-3Student ma wiedzę o technikach analizy obrazu i potrafi je zastsować w aplikacjach przemysłowych
C-2Student ma wiedzę dotyczącą struktury obrazów cyfrowych oraz o podstawowych metodach ich przekształcenia
C-1Student ma uporządkowaną wiedzę na temat analizy i przetwarzania sygnałów
C-4Student potrafi dobrać odpowiednie urządzenia do akwizycji sygnału i obrazu do wybranej aplikacji
Treści programoweT-L-4Histogram i transformacje punktowe
T-L-5Filtry, transformacje globalne i lokalne.
T-W-1Reprezentacja sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości
T-L-2Przestrzenie kolorów, metody akwizycji sygnałów i obrazów
T-L-6Progowanie, operatory krawędzi, operacje morfologiczne
T-W-4Przekształcenia geometryczne i punktowe. Histogramy
T-W-7Przykłady zastosowań metod analizy sygnałów i obrazów w przemyśle
T-W-6Segmentacja. Pomiary wielkości geometrycznych obiektów.
T-L-1Szkolenie BHP. Zapoznanie z stanowiskami laboratoryjnymi i oprogramowaniem.
T-W-5Filtracja liniowa i nieliniowa w dziedzinie przestrzennej, binaryzacja, morfologia
T-W-3Wprowadzenie do tematyki przetwarzania i analizy obrazów. Podstawowe parametry obrazów cyfrowych
T-W-2Teoria próbkowania, reprezentacje dyskretne
T-L-7Analiza i przetwarzanie obrazów sekwencyjnych
T-L-3Dyskretyzacja i kwantyzacja.
Metody nauczaniaM-1Podająca. Wykład informacyjny.
M-3Praktyczne. Programowanie z użyciem komputerów
M-2Praktyczna. Zajęcia labolatoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Wejściówki na zajęciach labolatoryjnych.
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie wykładu przy komputerze lub w formie pisemnej.
S-2Ocena podsumowująca: Zalicznie labolatoriów przy komputerze
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Potrafi wytypować kluczowe obszary aplikacyjne dla zagadnień przetwarzania i analizy obrazu.
3,5
4,0
4,5
5,0