Sustavi strojnog vida

Prikazani su podaci za akademsku godinu: 2024./2025.

Nositelji

Akademik prof. dr. sc.
Sven Lončarić
Izv. prof. dr. sc.
Tomislav Petković
Prof. dr. sc.
Marko Subašić

Opis predmeta

Sustavi strojnog vida se uobičajeno koriste u industrijskoj proizvodnji za automatsku vizualnu kontrolu te za vizualnu kontrolu kvalitete. Najvažniji dio svakog sustava strojnog vida je akvizicijski dio jer loša kvaliteta slika onemogućuje automatsku vizualnu kontrolu i vizualnu inspekciju.
Na ovom predmetu student će steći prvenstveno steći znanja o akvizicijskom dijelu sustava strojnog vida.
Predmet obrađuje sljedeće teme: Uvod u strojni vid. Lanac akvizicije i obradbe slike. Osvjetljenja. Interakcija svjetla i površine predmeta. Bidirekcijska funkcija distribucije reflektancije. Lambertova reflektancija. Izvori svjetla. Prostorni razmještaj svjetala. Tamno i svijetlo polje. Pozadinsko osvjetljenje. Difuzno osvjetljenje. Objektivi. Žarišna duljina. Fokalna ravnina. Otvor. Širina pogleda. Dubinska oštrina. F-broj. Nasjedi. Vrste leća. Vrste optičkih senzora. Mehanički i elektronički zaslon. Vrijeme integriranja. Istodobno i slijedno okidanje. Progresivno i prepleteno očitavanje. Optička prijenosna funkcija. Modulacijska prijenosna funkcija. Razlučivost sustava objektiv-senzor. Sparivanje objektiva i senzora. Model formiranja slike. Radijalna izobličenja (jastučasta i bačvasta). Perspektivna i ortografska projekcija. Geometrijska kalibracija kamere. Povezivanje kamere s računalom. Industrijski standardi: GenICam, GigEVision, USB3Vision, CameraLink. Boja. Optički filtri. Bayerov filtar. Demozaiciranje. RGB i YUV zapis boje. Registracija slike. Geometrijske transformacije. Homografija. Paradigma obrade: snimi-registriraj-analiziraj. Primjeri iz industrije: vizualna kontrola kvalitete. Softverski alati: OpenCV.

Preduvjeti

Dobro predznanje iz matematike što uključuje linearnu algebru, infinitezimalni račun, geometriju, vjerojatnost i statistiku.

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
[FER3-HR] Audiotehnologije i elektroakustika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Automatika i robotika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektroenergetika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektroničko i računalno inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti profila (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektronika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektrostrojarstvo i automatizacija - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti profila (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Komunikacijske i svemirske tehnologije - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Računalno inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Računalno modeliranje u inženjerstvu - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Računarska znanost - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Znanost o mrežama - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Znanost o podacima - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)

Ishodi učenja

  1. definirati temeljne koncepte strojnog vida
  2. navesti standardne i tehnologije koji se koriste u strojnom vidu
  3. procijeniti koju vrstu osvjetljenja primijeniti ovisno o aplikaciji
  4. procijeniti koju vrstu kamere primijeniti ovisno o aplikaciji
  5. izračunati parametre osvjetljena i leće za dobru akviziciju slike
  6. razviti sustav strojnog vida za vizualnu kontrolu kvalitete

Oblici nastave

Predavanja

Na predavanjima se izlažu teorijski koncepti koji se ilustriraju na konkretnim primjerima.

Laboratorij

Na laboratorijskim vježbama se upoznaje standardni hardver za strojni vid.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 50 % 20 % 50 % 20 %
Seminar/Projekt 20 % 20 % 20 % 20 %
Međuispit: Pismeni 20 % 30 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 20 % 30 %
Ispit: Pismeni 50 % 60 %
Napomena / komentar

Prag na ukupni rezultata međuispita i završnog ispita je 50%.

Tjedni plan nastave

  1. Uvod u strojni vid. Lanac akvizicije i obradbe slike.
  2. Osvjetljenja. Interakcija svjetla i površine predmeta. Bidirekcijska funkcija distribucije reflektancije. Lambertova reflektancija.
  3. Izvori svjetla. Prostorni razmještaj svjetala. Tamno i svijetlo polje. Pozadinsko osvjetljenje. Difuzno osvjetljenje.
  4. Objektivi. Žarišna duljina. Fokalna ravnina. Otvor. Širina pogleda. Dubinska oštrina. F-broj. Nasjedi. Vrste leća.
  5. Vrste optičkih senzora. Mehanički i elektronički zaslon. Vrijeme integriranja. Istodobno i slijedno okidanje. Progresivno i prepleteno očitavanje.
  6. Optička prijenosna funkcija. Modulacijska prijenosna funkcija. Razlučivost sustava objektiv-senzor. Sparivanje objektiva i senzora.
  7. Model formiranja slike. Radijalna izobličenja (jastučasta i bačvasta). Perspektivna i ortografska projekcija.
  8. Međuispit
  9. Geometrijska kalibracija kamere.
  10. Povezivanje kamere s računalom. Industrijski standardi: GenICam, GigEVision, USB3Vision, CameraLink.
  11. Boja. Optički filtri. Bayerov filtar. Demozaiciranje. RGB i YUV zapisi boje.
  12. Registracija slike. Geometrijske transformacije. Homografija.
  13. Paradigma obrade: snimi-registriraj-analiziraj. Primjeri iz industrije: vizualna kontrola kvalitete.
  14. Predstavljanje studentskih projekata
  15. Završni ispit

Literatura

Alexander Hornberg, editor (2006.), Handbook of Machine Vision, Willey-VCH
Sidney F. Ray (2002.), Applied Photographic Optics, Focal Press
E. R. Davies (2004.), Machine Vision: Theory, Algorithms, Practicalities, Morgan Kaufmann

Izvedba

ID 222790
  Zimski semestar
5 ECTS
R0 Engleski jezik
R1 E-učenje
30 Predavanja
0 Seminar
0 Auditorne vježbe
15 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe
0 Vježbe tjelesnog odgoja

Ocjenjivanje

87 izvrstan
75 vrlo dobar
63 dobar
51 dovoljan

Sličan predmet