Předmět Snímání a zpracování průmyslových dat (KSR / SPD)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KSR / SPD - Snímání a zpracování průmyslových dat, Fakulta strojní, Technická univerzita v Liberci (TUL).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Přednášky:1. Senzorika, konstrukce a principy intero a exteroreceptních snímačů.2. Prostředky průmyslové komunikace distribuovaných řídicích systémů.3. Vazba na řízení a programování automatických strojů a robotů.4. Přehled principů a prostředků vizualizace technologické scény.5. Snímače, jejich typy a funkce, barevné snímání, plošné a řádkové snímače, šum, vinětace, blooming.6. Velikosti snímačů, jejich rozlišení, rozsah spektra, barevná škála, expoziční časy, závěrka, interface, výstupní signál, vstupní signál pro řízení kamer, závity objektivů, odolnost vůči okolním pod-mínkám.7. Inteligentní kamery, kamerové senzory, řádkové kamery.8. 3D kamery. Optika kamery a objektivy, jejich zkreslení.9. Expozice a základní parametry při snímání. Typy osvětlení, postup návrhu osvětlení.10. Základní principy práce s obrazem, základy zpracování obrazu, prahování, předzpracování obrazu, matematická morfologie, konvolucetransformace, softwarové filtry.11. Příklady využití strojního vidění. Využití fraktální geometrie (základy fraktální geometrie, odhad fraktální dimenze, aplikace).12. Snímače pro dotykové měření teplot. Termočlánky - princip, typy, zapojení, rozsahy měření, instalace, možnosti použití. Prodlužovací a kompenzační vedení. Omezení použití. Chyby měření termočlánky.13. Prostředky pro bezkontaktní měření teploty. Senzory infračerveného záření. Pyrometry - typy, princip, subjektivní a objektivní metody měření, termovizní kamera - princip - zásady použití, zpracování výstupů, chyby při měření teplot bezkontaktními metodami.14. Specifika použití bezkontaktních metod měření ve sklářském průmyslu, spektrální charakteristiky skloviny. Speciální měřidla. Měření teplot pohybujících se těles. Měření teplot tekutin.Cvičení:1. Možnosti zpracování digitálních a analogových signálů. Vzorkovací frekvence, filtry. Rozdělení snímačů z hlediska připojení zátěže (propojení s PLC).2. Popis a charakteristika komunikačního protokolu základních průmyslových sběrnic (RS232, CAN, PROFIBUS, DEVICE NET atd.)3. Komunikace řídicího systému robotu a kamery.4. Seznámení s typy kamer a jejich zapojením. Praktické propojení kamer studenty.5. Experimenty se základními typy kamer. Nastavení kamer, vliv expozice, vztah mezi clonou a závěr-kou, vliv ohniskové vzdálenosti kamery.6. Seznámení se základními typy používaných softwarů pro řízení kamer a zpracování dat z kamer.7. Parametrizace systému pro obrazovou analýzu - detekce objektů pro propojení s robotem.8. Parametrizace inteligentní kamery - detekce tvaru, hodnocení zda tvar odpovídá specifikovaným požadavkům.9. Práce se softwarem LabView a Matlab - připojení kamery.10. Práce se softwarem LabView a Matlab - základní úlohy zpracování obrazu: detekce hran, detekce objektu, rozpoznání objektu a textu.11. Návrh vlastního vizualizačního systému (propojení: kamera, objektiv, osvětlení, nastavení kamery, jednoduchý software na zpracování obrazu,?).12. Testování vybraných typů termočlánků, měření teplot na modelu.13. Bezkontaktní měření teplot, cejchování pyrometru14. Bezkontaktní měření teplot termovizní kamerou, analýzy vlivu emisivity.

Získané způsobilosti

Student získá znalosti z oblasti senzoriky, vizualizace technologické scény (machine vision) a jejich aplikace na výrobních linkách a robotizovaných pracovištích, snímacích čipů, průmyslové kamery a osvětlení, objektivy, typy přenosu dat a interface. Termovizní měření teplotních polí, termočlánky, pyrometry.

Literatura

ZELINKA, I., VČELAŘ, F., ČANDÍK, M. Fraktální geometrie - principy a aplikace. Praha: Nakladatelství BEN - technická literatura, 2006. &, &. SONKA, M., HLAVAC, V., BOYLE, R. Image Processing, Analysis, and Machine Vision. Pacific Grove: Books/Cole Publishing Company, 1998. PTÁČEK, J. a kol. Měření teploty v průmyslu. DT ČSVTS Praha 1993. HOTAŘ, V. Metodika popisu průmyslových dat pomocí fraktální geometrie. Liberec: Technická univerzita v Liberci, 2008. Ripka, P., Ďaďo, S.,Kreidl, M., Novák, J. Senzory a převodníky. ČVUT, Praha, 2005. ISBN 80-01-0123-3.ThermaCAM Reporter, uživatelský manuál, FLIR, Inc., USA, 2007. Hlaváč, V., Sedláček, M.:. Zpracování signálů a obrazů. Praha, vydavatelství ČVUT, 2005.

Požadavky

Zápočet - účast na cvičení, závěrečný test a vypracování semestrální práce.Zkouška - písemná a ústní.

Garant

Ing. Vlastimil Hotař, Ph.D.

Vyučující

Ing. Vlastimil Hotař, Ph.D.Ing. Ivo Matoušek, Ph.D.Ing. Vlastimil Hotař, Ph.D.Ing. Ivo Matoušek, Ph.D.