ČeskyEnglish

Popis předmětu - B9M38VBM

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
B9M38VBM Videometrie a bezdotykové měření Rozsah výuky:2p+2l
Garanti:  Role:PV Zakončení:Z,ZK
Vyučující: 
Zodpovědná katedra:13138 Kreditů:4 Semestr:L

Anotace:

Náplní předmětu je problematika obrazových senzorů CCD, CMOS a optoelektronických senzorů obecně i jejich použití v systémech bezkontaktního měření na principech videometrie. Dále to je záření a vlnění, jejich vlastnosti, chování a využití pro získání informace o objektu, optická projekční soustava, návrh měřicích kamer a zpracování jejich signálu. V rámci laboratoří studenti také vyřeší jeden samostatný projekt - návrh a realizace optoel. snímače polohy.

Osnovy přednášek:

1. Úvod do problematiky videometrie a bezdotykového měření; optické záření, jeho vlastnosti
2. Polovodičové detektory záření, fotodiody, polovodičové zdroje záření, LED, LASER
3. Fotodiodové snímače polohy, triangulační snímače, laserové skenovací snímače, laserové dálkoměry
4. Senzory pro snímání v infračervené oblasti, ultrazvukové senzory pro měření a robotiku
5. MOS kapacitor jako detektor optického záření, CCD posuvný registr, CCD řádkové snímače
6. CCD plošné snímače, uspořádání , princip funkce typů (Full Frame, Frame Transfer, Interline Transfer)
7. CCD snímače - vlastnosti a analýza chyb, CCD kamery a jejich funkce (El. závěrka, AES, AGC, Gama kor.)
8. CMOS obrazový senzor, uspořádání, vlastnosti, způsoby řízení a čtení výstupní informace
9. Mikrovlnné radarové snímače, měření polohy a vlastnosti objektů
10. Základní vlastnosti a výpočet optických soustav používaných ve videometrii, meze rozlišovací schopnosti
11. Videosignál dle televizních norem, jeho digitalizace a přenos do mikropočítače, rozhraní dig. kamer
12. Zdroje záření, osvětlovací zdroje pro měření, zdroje strukturovaného světla, způsoby osvětlení scény
13. Návrh kompaktní CMOS kamery s vnitřním zpracováním obrazu pro řízení polohy mechanismů
14. Návrh automatických videometrických výrobních inspekčních systémů

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:

[1] Saleh, B. E. A. / Teich, M. C.: Fundamentals of Photonics, ISBN-10: 0-471-35832-0, Wiley Series in Pure and Applied Optics, 2007
(knihovna ČVUT 2 ks + příp. zakoupit)
[2] Holst, G.: CMOS/CCD sensors and camera systems, JCD Publishing 2007 (knihovna ČVUT 1 ks + příp. zakoupit)

Požadavky:

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
MPLAK_2016 Avionika PV 2


Stránka vytvořena 26.7.2017 11:54:38, semestry: L/2016-7, Z,L/2017-8, Z/2018-9, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.