Modulbeschreibung
Industrielle Bildverarbeitung
Kurzzeichen:
Unterrichtssprache:
ECTS-Credits:
Arbeitsaufwand (h):
Leitidee:
Die Studierenden erhalten einen Überblick über die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten der Bildverarbeitung im industriellen Umfeld. Dabei wird besonders Gewicht auf Verfahren für die Automatisierungstechnik und Qualitätsprüfung wie Lageerkennung, Objektidentifikation, Längenmessung und Oberflächenprüfung gelegt.
Die Studierenden
- kennen typische Anwendungsfelder der industriellen Bildverarbeitung.
- kennen Komponenten der Bildaufnahmetechnik (Beleuchtung, Optik, Kameratechnik, Steuerung) und ihr Zusammenspiel.
- kennen grundlegende Verfahren zur Bildverbesserung, Objekterkennung und Klassifikation.
- können einfache Applikationen von der Bildakquisition über die Bildverarbeitung bis zur Gut/Schlecht-Entscheidung aufbauen.
Modulverantwortung:
Lehrpersonen:
Standort (angeboten):
Vorausgesetzte Module:
Zusätzliche Eingangskompetenzen:
Ebenfalls vorausgesetzt sind die drei Module Informatik, Elektrotechnik & Lineare Algebra I sowie Elektrotechnik & Lineare Algebra II.
Ein weiteres vorausgestztes Modul ist das Modul Systemtechnik A (aus einem der Profile).
Modultyp:
Bemerkungen:
Das Modul findet im Herbstsemester statt.
Das Modul eignet sich für Studierende aller Profile.
Modulbewertung:
Leistungsnachweise und deren Gewichtung
Während der Unterrichtsphase:
Während der Unterrichtsphase wird eine Prüfung geschrieben.
Bewertungsart:
Gewichtung:
Bemerkungen:
Es findet keine abgesetzte Modulschlussprüfung statt.
Inhalte
Angestrebte Lernergebnisse (Abschlusskompetenzen):
Die Studierenden erhalten einen Überblick über die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten der Bildverarbeitung im industriellen Umfeld. Dabei wird besonders Gewicht auf Verfahren für die Automatisierungstechnik und Qualitätsprüfung wie Lageerkennung, Objektidentifikation, Längenmessung und Oberflächenprüfung gelegt.
Die Studierenden
- kennen typische Anwendungsfelder der industriellen Bildverarbeitung.
- kennen Komponenten der Bildaufnahmetechnik (Beleuchtung, Optik, Kameratechnik, Steuerung) und ihr Zusammenspiel.
- kennen grundlegende Verfahren zur Bildverbesserung, Objektbeschreibung und Objekterkennung.
- können einfache Applikationen von der Bildakquisition über die Bildverarbeitung bis zur Gut/Schlecht-Entscheidung aufbauen.
Modul- und Lerninhalt:
Die Bildverarbeitung ist eine Querschnittsdisziplin, die in vielen Anwendungsfeldern wie der Automatisierungstechnik, der Robotik, der Inspektion, der Medizinaltechnik, der Sicherheitstechnik und vielen mehr eine nicht mehr wegzudenkende Rolle spielt. Die Bildverarbeitung lebt die Systemtechnik par excellence: sie benötigt Fachwissen aus Gebieten der Optik, der Elektrotechnik, der Mechanik, der Automatisierung und der Informatik.
In diesem Kurs werden Methoden für die Aufnahmetechnik, die anschliessende Bildverarbeitung und Objekterkennung anwendungsorientiert vermittelt.
Bildakquisition (Bildaufnahmetechnik) mit Praktika
- Beleuchtung
- Optik
- Kameratechnik
- Echtzeitsteuerung und -verarbeitung
Bildverarbeitung
- Geometrische Transformationen (Kalibrierung, Verzerrungen, Videostabilisierung)
- Methoden der Bildverbesserung (Glättungsfilter, morphologische Operationen)
- Objektbeschreibung über Kantendetektion (Gradientenfilter, Hough Transformation), über Regionen (Schwerpunkte, Flächen) und über Oberfläche (Textur)
- Objekterkennung durch Klassifikation
Exemplarische Anwendungen
- Positions- und Lageerkennung
- Längenmessung
- Strichcode- und Schrifterkennung
Lehr- und Lernmethoden:
Unterrichtsgespräch im Klassenverband.
Übungen am PC mit anwendungsnahen Softwarepaketen (National Instruments Vision Builder, MATLAB Image Processing Toolbox, Werkzeuge führender Hersteller wie Matrox, Cognex und Stemmer Imaging)
Praktika an Bildverarbeitungsstationen