Universidad de La Rioja

Sistemas de percepción y visión artificial
GUÍA DOCENTE    Curso 2022-23

Titulación:Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática805G
Asignatura:Sistemas de percepción y visión artificial655
Materia:Automática y sistemas robotizados
Módulo:Formación optativa de intensificación tecnológica
Modalidad de enseñanza de la titulación:PresencialCarácter:Optativa
Curso:4Créditos ECTS:6,00Duración:Semestral (Segundo Semestre)
Horas presenciales:60,00Horas estimadas de trabajo autónomo:90,00
Idiomas en que se imparte la asignatura:Español
Idiomas del material de lectura o audiovisual:Inglés, Español

Departamentos responsables de la docencia

INGENIERÍA ELÉCTRICAR109
Dirección:C/ San José de Calasanz, 31Código postal:26004
Localidad:LogroñoProvincia:La Rioja
Teléfono:941299477Fax:941299478Correo electrónico:dpto.die@unirioja.es

Profesorado previsto

Profesor:Vicuña Martínez, Javier EstebanResponsable de la asignatura
Teléfono:941299484Correo electrónico:javier.vicuna@unirioja.es
Despacho:111Edificio:DEPARTAMENTALTutorías:Consultar
Profesor:Zorzano Martínez, José María
Teléfono:941299487Correo electrónico:jose.zorzano@unirioja.es
Despacho:307Edificio:DEPARTAMENTALTutorías:Consultar

Descripción de los contenidos

Sistemas de Percepción
Reconocimiento por computador

Requisitos previos de conocimientos y competencias para poder cursar con éxito la asignatura

Recomendados para poder superar la asignatura.

Tener conocimiento de las siguientes materias:
(641) Electrónica analógica
Dispositivos electrónicos analógicos, amplificación de señales, filtrado.
(643) Electrónica digital y microprocesadores
Puertos, interrupciones, contadores, periféricos.
(646) Instrumentación electrónica
Sensores, acondicionadores de señal, conversión analógico-digital y adquisición de datos.
(838) Química
Principios químicos elementales utilizados en los sensores químicos y biosensores.

Contexto

Esta asignatura contribuye al perfil de Automatización y Sistemas Robotizados desarrollando competencias específicas en sistemas de percepción y visión artificial. La asignatura aborda tanto elementos hardware (Bloque I), como algoritmica y software relacionado con visión artificial (Bloque II), que están presentes en multitud de aplicaciones industriales.

Competencias

Competencias generales

O3. Conocimiento en materias basicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
G1.- Capacidad de análisis y síntesis.
G2.- Capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica.
G4.- Comunicación oral y escrita de la propia lengua.
G7.- Habilidades de búsqueda.
G8.- Capacidad de aprendizaje.
G9.- Habilidades de gestión de la información (habilidad para buscar y analizar información procedente de fuentes diversas).
G12.- Capacidad para generar nuevas ideas
G13.- Resolución de problemas.
G19.- Habilidad para trabajar de forma autónoma.

Competencias específicas

F9. Capacidad para utilizar sistemas de percepción y visión artificial.

Resultados del aprendizaje

El alumno:
R5. Adquirirá habilidades para el manejo de herramientas para la simulación de sistemas robotizados y de producción y de sistemas de percepción.
R7. Será capaz de aplicar y analizar sistemas robotizados y sistemas de percepción.

Temario

BLOQUE I: SISTEMAS DE PERCEPCIÓN.
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Tema 1: Introducción a los sistemas de percepción artificial.
- Conceptos de percepción humana y artificial.
- Principios de detección, sensores y tecnologías involucradas.
- Transductores y sistemas de tratamiento.
- Sensores basados en principios ópticos. Propiedades ópticas.
- Fibra óptica. Definiciones. Tipos de Fibra óptica. Leyes de comportamiento de la luz las F.O.
- Parámetros importantes de las F.O. Dispersión temporal. Ancho de banda. Ventanas de trabajo.
- Sensores de Fibra óptica.
- Sensores ópticos y tecnologías empleadas y principios de detección. Transductores ópticos y acondicionamiento.
- Introducción a las Redes de sensores. Características y aplicaciones.
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Tema 2: Sensores de ultrasonidos.
- Ultrasonidos. Definiciones y características. Propagación.
- Dependencia con la temperatura y frecuencia.
- Tipos de transductores de ultrasonidos. Propiedades y características. Parámetros de operación.
- Medidas de Tiempo de vuelo. Efecto Doppler. Percepción de entornos y casos de estudio de aplicaciones que utilizan sensores de ultrasonidos.
- Triangulación y sistemas basados en estéreodetección.
- Aplicaciones de la técnica de tiempo de vuelo a la medida de magnitudes.
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Tema 3: Sensores de Imagen, Cámaras y Sistemas de Visión.
- Clasificación. Tecnologías CCD, CMOS. Evolución y dispositivos actuales. Descripción, prestaciones y comparativa.
- Tipos de sensores de imagen: matriz lineal, de área. TDI.
- Tipos de sensores de matriz de área: de transferencia de cuadro, de cuadro completo, interlinea.
- Sensores de imagen monocromo y en color. Matrices de filtro de color. Prismas y 3CCD. Principios de funcionamiento.
- Clasificación. Tecnologías CCD, MOS. Evolución y dispositivos actuales. Características y parámetros relevantes. Descripción, prestaciones y comparativa.
- Cámaras de imagen. Bloques funcionales. Evolución de las cámaras. Tecnologías y funcionalidades añadidas.
- Parámetros y características de las cámaras. Análisis de características de cámaras comerciales. Funciones avanzadas. Interpretación y criterios de selección.
- Hardware y equipamiento industrial de visión artificial. Accesorios y equipamiento auxiliar.
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BLOQUE II: VISIÓN ARTIFICIAL
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Tema 4: Preprocesamiento y adaptación de imágenes
- Procesamiento básico de Imágenes digitales.
- Transformaciones lógicas.
- Transformaciones geométricas.
- Transformaciones de Suavizado y realzado.
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Tema 5: Transfomaciones en el dominio temporal y sus aplicaciones
- Extracción de bordes, esquinas y puntos de interés.
- Extracción de regiones.
- Descripción de líneas y contornos.
- Descripción de regiones.
- Operaciones morfológicas.
- Reconocimiento de patrones.
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Tema 6: transformaciones en el dominio frecuencial y sus aplicaciones
- Filtrado en frecuencia de imágenes digitales.
- Filtrados paso bajo, paso alto y paso banda.
- Transformada del coseno.
- Transformada de walsh-hadamard.
- Transformada de wavelets.
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Tema 7: transformaciones en color y sus aplicaciones
- Fundamentos del color.
- Modelos de color.
- Conversión de modelos.
- Segmentación por color.
- Separación de componentes de color.
- Aplicaciones en el reconocimiento de objetos
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PRÁCTICAS DE LABORATORIO
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- Aplicación de medida del tiempo de vuelo con transductor de ultrasonidos
- Desarrollo de aplicaciones con el sensor de imagen inteligente FQ2 de Omron
- Preprocesamiento de imágenes.
- Detección de contornos y regiones.
- Realización de aplicaciones morfológicas.
- Aplicación a imágenes y videos en color.
- Estudio de potenciales aplicaciones de la visión artificial.

Bibliografía

Tipo:Título
ComplementariaCCD arrays, cameras, and displays / Gerald C. Holst-- Bellingham : JCD Publishing : Spie Optical Engineering Press , cop. 1996 XVIII, 332 p. : il. ; 24 cm ISBN 0-9640000-2-4 Absys
ComplementariaEssential Principles of Image Sensors.Takao Kuroda CRC-Press.(2014). ISBN-13: 978-1482220056
ComplementariaImage processing, analysis, and machine vision / Milan Sonka, Vaclav Hlavac, and Roger Boyle-- 3rd ed-- Toronto : Thompson Learning, cop. 2008 XXV, 829 p. : il. ; 24 cm ISBN 0-495-08252-X ISBN 978-0-495-08252-1 Absys
Complementaria Springer handbook of acoustics / Thomas D. Rossing, (ed.)-- New York : Springer, cop. 2007 XXIV, 1182 p. : il. ; 24 cm + 1 disco (CD-ROM)-- (Springer handbook) ISBN 978-0-387-30446-5 Nº de Título Absys
ComplementariaVisión por computador : imágenes digitales y aplicaciones / Gonzalo Pajares Martínsanz, Jesús M. de la Cruz García-- Paracuellos de Jarama (Madrid) : Ra-Ma, 2001 XXVI, 764 p. : il., gráf. ; 24 cm. + 1 disco compacto (CD-ROM) Absys
ComplementariaAvances en robótica y visión por computador / coordinador, José Andrés Somolinos Sánchez-- Cuenca : Ediciones de la Universidad de Castilla-La Mancha, 2002 285 p. : il. ; 22 cm-- (Ciencia y técnica ; 38) ISBN 84-8427-199-4 Absys
Recursos en Internet
Están disponibles apuntes y materiales de consulta relacionados con la asignatura en la plataforma Campus Virtual de la UR.
      https://unirioja.blackboard.com/
Para el Bloque de sistemas de percepción, están disponibles apuntes y materiales de consulta en la plataforma Microsoft Teams.
      https://teams.microsoft.com/l/team/19%3aef19182284b147c1a121fe2eda9a5ef4%40thread.tacv2/conversations?groupId=b8246769-dc90-4d83-b2e2-72dea4cbade1&tenantId=1c970947-1e9c-4245-bea0-b5ce2a77773b

Metodología

Modalidades organizativas

Clases teóricas
Seminarios y talleres
Clases prácticas
Tutorías
Estudio y trabajo en grupo
Estudio y trabajo autónomo individual

Métodos de enseñanza

Método expositivo - Lección magistral
Estudio de casos
Resolución de ejercicios y problemas
Aprendizaje cooperativo

Organización

Actividades presencialesTamaño de grupoHoras
Clases teóricasGrande32,00
Clases prácticas de aulaReducido14,00
Clases prácticas de laboratorioLaboratorio14,00
Total de horas presenciales60,00
Trabajo autónomo del estudianteHoras
- Estudio autónomo individual o en grupo40,00
- Elaboración de informes de las prácticas. 15,00
- Resolución de problemas y casos prácticos. 10,00
- Elaboración de trabajos. 25,00
Total de horas de trabajo autónomo90,00
Total de horas150,00

Evaluación

Sistemas de evaluaciónRecuperableNo Recup.
Técnicas de observación 20%
Pruebas escritas40%
Informes y memorias de prácticas10%
Trabajos y proyectos30%
Total100%

Comentarios

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https://unirioja.blackboard.com)
15/03/2023 10:29:32 - G 2022-23 - 805G - 655