Popis předmětu - B3M38VBM1
Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
| B3M38VBM1 | Videometrie a bezkontaktní měření | ||
|---|---|---|---|
| Role: | PV | Rozsah výuky: | 2P+2L |
| Katedra: | 13138 | Jazyk výuky: | CS |
| Garanti: | Fischer J., Šmíd R. | Zakončení: | Z,ZK |
| Přednášející: | Fischer J., Šmíd R. | Kreditů: | 6 |
| Cvičící: | Fischer J., Šmíd R. | Semestr: | Z |
Webová stránka:
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B3M38VBMAnotace:
Náplní předmětu je problematika optoelektronických senzorů a jejich použití v systémech bezkontaktního měření na principech videometrie; problematika záření a vlnění, jejich vlastnosti, chování; optická projekční soustava. V rámci předmětu se řeší lab. úlohy, dále se řeší, prakticky realizuje a prezentuje hodnocený projekt optoelektrického snímače.Cíle studia:
Naučit: Základy optoelektronických senzorů a optické projekční soustavyObsah:
Náplní předmětu je problematika optoelektronických senzorů a jejich použití v systémech bezkontaktního měření na principech videometrie; problematika záření a vlnění, jejich vlastnosti, chování; optická projekční soustava. V rámci předmětu se řeší lab. úlohy, dále se řeší, prakticky realizuje a prezentuje hodnocený projekt optoelektrického snímače.Osnovy přednášek:
| 1. | Úvod do problematiky videometrie a bezdotykového měření; optické záření, jeho vlastnosti | |
| 2. | Polovodičové detektory záření, fotodiody, fototranzistory, základní obvody | |
| 3. | Polovodičové zdroje záření, LED, LASER | |
| 4. | Fotodiodové snímače polohy, triangulační snímače, snímače s PSD | |
| 5. | MOS kapacitor a PN přechod jako detektor optického záření, posuvný registr CCD, řádkové snímače | |
| 6. | Plošné snímače CCD, uspořádání, princip funkce jednotlivých typů | |
| 7. | Snímače CCD - vlastnosti a analýza chyb, kamery a jejich funkce (el. závěrka, AES, AGC, Gama kor.) | |
| 8. | Obrazový senzor CMOS, uspořádání, vlastnosti, typy, způsoby řízení a čtení výstupní informace | |
| 9. | Optická projekční soustava, vlastnosti a chování, použití | |
| 10. | Výpočty pro volbu optických soustav používaných ve videometrii, meze rozlišovací schopnosti | |
| 11. | Videosignál dle televizních norem, jeho digitalizace a přenos do mikropočítače, rozhraní dig. kamer | |
| 12. | Obrazové senzory - reálné vlastnosti, chyby, fotonový šum, šumy senzoru, limity rozlišení | |
| 13. | Základní metody zpracování informace z obrazových senzorů pro měření polohy a rozměrů objektů | |
| 14. | Osvětlovače a zdroje strukturovaného osvětlení pro systémy počítačového vidění |
Osnovy cvičení:
V laboratorních cvičeních se nejdříve řeší úlohy základních optoel. snímačů a určení jejich vlastností. Na základě poznatků a s využitím znalostí z ostatních předmětů každý student samostatně řeší projekt "Návrh a realizace optoel. snímače polohy". V rámci domácí přípravy navrhne koncepci snímače a jeho strukturu, vypočte parametry součástek, případně vytvoří program pro mikrokontrolér. S využitím volně dostupného simulátoru odsimuluje chování obvodů snímače. V laboratoři pak postupně sestavuje snímač (včetně potřebných el. obvodů), oživí jej, stanoví jeho parametry a porovná je s požadavky zadání. K projektu vytvoří dokumentaci - vývojovou zprávu a prospekt ("firemní katalogový list"). Projekt následně prezentuje (powerpoint) a obhájí vlastní řešení projektu, vývojovou zprávu i prospekt. Podle úrovně splnění obdrží bodové hodnocení započítávané ke zkoušce. V následující části semestru se cvičí laboratorní úlohy, které se věnují obrazovým senzorům, kamerám, optické projekční soustavě i dalším senzorům pro bezkontaktní měření.Literatura:
Durini, Daniel, ed. 2019. High Performance Silicon Imaging: Fundamentals and Applications of CMOS and CCD Sensors. 2. vyd. Woodhead Publishing. Předchozí vydání z roku 2014 dostupné jako e-kniha přes knihovnu. Sinha, P. K. 2012. Image Acquisition and Preprocessing for Machine Vision Systems. Bellingham, Wash: SPIE Press. Dostupná jako e-kniha přes knihovnu.Požadavky:
Znalost elektroniky, absolvování předmětu B3B31EPO "Elektronické prvky a obvody", nebo ekvivalentu, např. B2B31ZEOA "Základy elektrických obvodů", nebo B1B31EOS Elektrické obvodyKlíčová slova:
Fotometrické a radiometrické jednotky. optoelektrický sensor, CCD sensor, obrazový senzor CMOSPředmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Plán | Obor | Role | Dop. semestr |
| MPKYR_2021 | Před zařazením do oboru | PV | 1 |
| Stránka vytvořena 20.4.2024 05:54:04, semestry: Z/2024-5, Z,L/2023-4, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |