Modulbeschreibung
Photonik 2
Kürzel:
Durchführungszeitraum:
ECTS-Credits:
Arbeitsaufwand (h):
Lernziele:
Die Studierenden
- kennen die Anwendungsbereiche eines gängigen Simulationsprogramms im nicht-sequenziellen Modus und können dieses situationsbezogen richtig einsetzen.
- kennen den gesamten Prozessablauf bei der Bildverarbeitung: Beleuchtung, Bildaufnahme, Signalverarbeitung, Segmentierung, Objekterkennung, Klassifikation.
- können Simulationstools für die Auslegung, Bewertung und die Optimierung von optischen Systemen einsetzen und selbstständig kleinere Projekte bearbeiten.
- können Bildverarbeitungssysteme für unterschiedliche Anwendungen konzipieren und aufbauen.
Verantwortliche Person:
Telefon/EMail:
Standort (angeboten):
Vorausgesetzte Module:
Zusätzlich vorausgesetzte Kenntnisse:
Vorausgesetzt sind die vier Module Materials & Mechanical Design 1, Materials & Mechanical Design 2, Elektrotechnik & Lineare Algebra I, Elektrotechnik & Lineare Algebra II sowie Physik 1, 2 und 3.
Modultyp:
ECTS-Credits pro Kategorie
Modulbewertung
Bewertungsart:
Leistungsbewertung
Während der Prüfungssession:
Bemerkungen zur Prüfung:
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung statt.
Während des Semesters:
Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Simulation optischer Systeme eine Projektarbeit bewertet.
Bewertungsart:
Gewichtung:
Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Simulation optischer Systeme eine Projektarbeit (Gewicht 50%) bewertet.
Am Ende des Semesters findet im Kurs Bildverarbeitung eine Modulschlussprüfung (Gewicht 50 %) statt.
Bemerkungen:
Teilbewertung:
Kurse in diesem Modul
Simulation optischer Systeme
Kürzel:
Arbeitsaufwand (h):
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- kennen die Anwendungsbereiche eines gängigen Simulationsprogramms im nicht-sequenziellen Modus und können dieses situationsbezogen richtig einsetzen.
- sind in der Lage dieses für die Auslegung, Bewertung und die Optimierung von optischen Systemen einsetzen.
- sind in der Lage anhand von Datenblättern entsprechende optische Komponenten in einem Simulationsprogramm zu implementieren und kennen deren Funktion.
- können das Simulationstool in einer technischen Problemstellung/Designaufgabe anwenden und selbstständig kleinere Projekte bearbeiten und dokumentieren.
Plan und Lerninhalt:
- Simulation von Systemkomponenten (Lichtquellen, Detektoren, Linsen, Spiegel, etc.) anhand ihrer Spezifikationen im nicht-sequenziellen Modus.
- Simulation optischer Eigenschaften von Komponenten (Transmission, Reflexion, Streuung, Polarisation, …).
- Auslegung und Optimierung einfacher optischer Systeme (z.B. von Strahleigenschaften wie Kollimation, Homogenität, maximale Intensität).
- Import/Export von Dateiformaten.
- Analysemöglichkeiten eines optischen Systems mit einem Simulationsprogramm.
Ansprechspersonen:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase wird eine Projektarbeit bewertet.
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Übungen, Optiksimulation, Projektarbeit, etc.
Bibliographie:
Vorlesungsskript, vorgefertigte Simulationsfiles
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Bemerkungen:
Die Unterrichtsprache ist Deutsch, die Unterrichtsunterlagen sind zum Teil auf Englisch.
Bildverarbeitung
Kürzel:
Arbeitsaufwand (h):
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- kennen den gesamten Prozessablauf bei der Bildverarbeitung: Beleuchtung, Bildaufnahme, Signalverarbeitung, Segmentierung, Objekterkennung, Klassifikation.
- können Bildverarbeitungssysteme für unterschiedliche Anwendungen konzipieren und aufbauen.
- können Automatisierungsprozesse mit optischen Komponenten konzipieren und aufbauen und optische Sensoren in ein Produktionsumfeld integrieren.
- kennen typische Anwendungsfelder der industriellen Bildverarbeitung.
Plan und Lerninhalt:
Bildakquisition (Bildaufnahmetechnik)
- Beleuchtung
- Kameratechnik
- Echtzeitsteuerung und -verarbeitung
Grundlagen der Bildverarbeitung
- Bilder und statistische Merkmale
- Methoden der Bildverbesserung (Glättungsfilter, morphologische Operationen)
- Objekterkennung über Kantendetektion (Gradientenfilter, Hough Transformation), über Regionen und Oberfläche (Textur)
- Klassifikation
Exemplarische Anwendungen
- Positions- und Lageerkennung, Vermessung
Ansprechspersonen:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
mündliche Modulschlussprüfung
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Übungen, Labordemonstrationen, Selbststudium
Bibliographie:
R. Gonzales et. al.: Digital Image Processing using Matlab
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Bemerkungen:
Die Unterrichtsprache ist Deutsch, die Unterrichtsunterlagen sind zum Teil auf Englisch.