Tematy projektu dyplomowego inżynierskiego mgr inż. Marcin Ciołek

Transkrypt

1 1. Tematy projektu dyplomowego inżynierskiego 2016 Eliminacja zakłóceń impulsowych z archiwalnych nagrań fonicznych przy użyciu dwukierunkowego przetwarzania sygnału Elimination of impulsive disturbances from archive audio signals using bidirectional processing mgr inż. Marcin Ciołek Celem projektu jest implementacja algorytmu eliminacji zakłóceń impulsowych z archiwalnych nagrań fonicznych. 1. Implementacja metody eliminacji zakłóceń impulsowych z archiwalnych nagrań fonicznych w języku C++ 2. Przeprowadzenie testów oceniających skuteczność działania algorytmu. 3. Przygotowanie interfejsu graficznego. 4. Przygotowanie dokumentacji technicznej. M. Niedźwiecki, M. Ciołek, Elimination of impulsive disturbances from archive audio signals using bidirectional processing, IEEE Trans. Audio, Speech, Language Process. 21 (5) (2013) Liczba wykonawców 1 2. Eliminacja zakłóceń impulsowych z archiwalnych nagrań fonicznych przy użyciu wektorowego modelowania autoregresyjnego i filtracji Kalmana o zmiennym rzędzie Elimination of impulsive disturbances from stereo audio recordings using vector autoregressive modelling and variableorder Kalman filtering mgr inż. Marcin Ciołek Celem projektu jest implementacja metody eliminacji zakłóceń impulsowych z archiwalnych nagrań fonicznych. 1. Implementacja metody eliminacji zakłóceń impulsowych z archiwalnych nagrań fonicznych w języku C++ 2. Przeprowadzenie testów oceniających skuteczność działania algorytmu. 3. Przygotowanie interfejsu graficznego. 4. Przygotowanie dokumentacji technicznej. M. Niedźwiecki, M. Ciołek, K. Cisowski, Elimination of impulsive disturbances from stereo audio recordings using vector autoregressive modeling and variable-order Kalman filtering, IEEE Trans. Audio, Speech, Language Process. 23 (6) (2015) Liczba wykonawców 1

2 3. Eliminacja zakłóceń impulsowych z archiwalnych nagrań fonicznych przy użyciu techniki filtracji dopasowywanej Elimination of impulsive disturbances from audio signals using the template matching technique mgr inż. Marcin Ciołek Celem projektu jest implementacja metody eliminacji zakłóceń impulsowych z archiwalnych nagrań fonicznych. 1. Implementacja metody eliminacji zakłóceń impulsowych z archiwalnych nagrań fonicznych w języku C++ 2. Przeprowadzenie testów oceniających skuteczność działania algorytmu. 3. Przygotowanie interfejsu graficznego. 4. Przygotowanie dokumentacji technicznej. M. Niedźwiecki, M. Ciołek, Localization of impulsive disturbances in audio signals using template matching, Digital Signal Processing 46 (11) (2015) Liczba wykonawców 1 4. Analiza oddechu zarejestrowanego podczas snu u osób cierpiących na bezdech senny The analysis of an airflow signal recorded during sleep in people suffering from sleep apnea. mgr inż. Marcin Ciołek Celem projektu jest przeprowadzenie pomiarów oddechu, a następnie przeanalizowanie zarejestrowanego sygnału w sposób pozwalający na wykrycie epizodów spłycenia oddechu i bezdechu sennego. 1. Zapoznanie się z problemem bezdechu sennego 2. Pomiar oddechu przy użyciu czujnika ciśnienia MS Opracowanie algorytmu przetwarzania sygnału przepływu powietrza w sposób pozwalający na wykrycie epizodów spłycenia oddechu i bezdechu sennego. 4. Przygotowanie aplikacji do wizualizacji zapisanych danych 5. Przygotowanie dokumentacji technicznej Ciołek, M.; Niedźwiecki, M.; Sieklicki, S.; Drozdowski, J.; Siebert, J. Automated Detection of Sleep Apnea and Hypopnea Events Based on Robust Airflow Envelope Tracking in the Presence of Breathing Artifacts IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, vol. 19, no. 2, 2015, str Liczba wykonawców 1

3 5. Liczba wykonawców 1 Balansujący dwukołowy robot mobilny A self-balancing two-wheeled mobile robot mgr inż. Marcin Ciołek Celem projektu jest wykonanie balansującego dwukołowego robota mobilnego 1. Projekt robota mobilnego 2. Budowa robota mobilnego 3. Opracowanie algorytmu sterowania robotem 4. Przeprowadzenie testów sprawdzających działanie robota 5. Przygotowanie dokumentacji technicznej 6. Model stanowiska laboratoryjnego do badania pasywnych metod tłumienia drgań Model of laboratory system for testing of passive methods of vibration damping Dr inż. Krzysztof Cisowski Zaprojektowanie i budowa stanowiska laboratoryjnego służącego do demonstracji własności tłumiących wybranych materiałów izolacyjnych. System sterująco-pomiarowy powinien zostać oparty o zestaw uruchomieniowy procesora sygnałowego Texas Instruments serii TMS320C6XXX. 1. Opracowanie i realizacja części mechanicznej stanowiska laboratoryjnego. 2. Opracowanie i implementacja na procesorze sygnałowym algorytmów sterowania wzbudnikem stolika wibracyjnego. 3. Opracowanie i implementacja na procesorze sygnałowym algorytmów części pomiarowej systemu. 4. Realizacja interfejsu użytkownika 1. Dokumentacja zestawu uruchomieniowego Spectrum Digital dla procesora sygnałowego Texas Instruments TMS320C Z. Osiński, Tłumienie drgań, Wydawnictwo Naukowe PWN Narzędzia programistyczne: MATLAB, TI Code Composer Studio 4.0, MS Visual Studio

4 7. Intranetowy studyjny video interkom Intranet studio video interkom Dr inż. Krzysztof Cisowski Opracowanie koncepcji oraz realizacja cyfrowego systemu łączności wizyjno-fonicznej w studiu nagrań poprzez lokalną sieć Intranetu. 1. Opracowanie koncepcji systemu 2. Implementacja na komputerach PC oprogramowania komunikacyjnego użytkowników końcowych oraz centrali sterującej. 3. Realizacja interfejsów użytkownika. 1. Materiały reklamowe firmy BEL AQUSTIC - Interkom_przez_Ethernet_ta2000.pdf. 2. B. Sosiński, Sieci komputerowe. Biblia, Helion 2011/05 3. S. Orłowski, C#. Tworzenie aplikacji sieciowych. 101 gotowych projektów, Helion 2006/ Marcin Radacz, projekt dyplomowy inżynierski, KSA WETiI, Video interkom studyjny z łącznością poprzez Intranet/Internet Narzędzia programistyczne: MS Visual Studio, Java.

5 8. Zastosowanie mikromodułu MMnet1002 firmy Propox do budowy uniwersalnego modułu diagnostyczno-pomiarowego Application of the Propox MMnet1002 module for designing universal monitoring and measurement unit Dr inż. Krzysztof Cisowski Celem pracy jest zaprojektowanie oraz zbudowanie prototypu uniwersalnego modułu pomiarowego służącego do zbierania i wstępnej analizy sygnałów cyfrowych pochodzących z wybranego zbioru czujników pomiarowych (temperatury, ciśnienia, drgań, położenia itp.). Zaprojektowany układ będzie wykorzystywał mikromodułu MMnet1002 firmy Propox oparty na mikrokontrolerze AT91SAM9260 (z 32 bitowym rdzeniem ARM926EJ). Zadaniem modułu będzie oprócz akwizycji danych, ich wstępna obróbka poprzez zastosowanie np. filtracji cyfrowej sygnału lub segmentacji. Moduł będzie komunikował się z macierzystym komputerem PC za pomocą wbudowanego łącza ethernetowego. Zadaniem komputera będzie bardziej zaawansowane, w porównaniu z modułem pomiarowym, przetwarzanie danych i wizualizacja uzyskanych efektów obliczeń. Komputer pełniący rolę serwera będzie miał możliwość komunikacji z wieloma modułami pomiarowymi. 1. Opracowanie i implementacja na mikromodule MMnet1002 oprogramowania sterującego pracą czujników i komunikacją z komputerem PC oraz algorytmów wstępnego przetwarzania danych. 2. Realizacja na komputerze PC interfejsu użytkownika oraz algorytmów przetwarzania i wizualizacji danych. 1. ŻÓŁTOWSKI B., CEMPEL C. (red.): Inżynieria Diagnostyki Maszyn, praca zbiorowa., PTDT ITE PIB Radom, Warszawa, Bydgoszcz, Radom Dokumentacja mikromodułu MMnet Piotr Kira, Krzysztof Pupowski, Praca dyplomowa magisterska KSA WETiI, Uniwersalny moduł kontrolno-pomiarowy, Narzędzia programistyczne: MATLAB, MS Visual Studio, środowisko programistyczne mikromodułu Mmnet1002 dla systemu Linux Ubuntu.

6 9. Tłumienie zakłóceń szerokopasmowych w dukcie akustycznym z wykorzystaniem algorytmu FxLMS zaimplementowanego na stałoprzecinkowym procesorze sygnałowym TMS320C5515 Attenuation of broadband noise in acoustic duct using FxLMS algorithm implemented on fixed point DSP processor TMS320C5515 Dr inż. Krzysztof Cisowski Celem pracy jest projekt oraz realizacja w oparciu o DSK procesora sygnałowego Texas Instruments TMS320C5515 laboratoryjnego systemu służącego do tłumienia na wylocie duktu akustycznego, szumu szerokopasmowego wytwarzanego przez wentylator systemu klimatyzacyjnego. Proponowany algorytm FxLMS wymaga oprócz pomiaru tzw. sygnału błędu (na końcu duktu), pomiaru sygnału w bezpośrednim sąsiedztwie źródła zakłóceń sygnału referencyjnego. W proponowanym rozwiązaniu pomiar ten odbywać się będzie za pomocą akcelerometru (zamiast mikrofonu) co pozwoli zredukować efekt niekorzystnego sprzężenia zwrotnego z wyjścia systemu do miejsca pomiaru sygnału referencyjnego. W pracy zostanie wykorzystany istniejący w Katedrze Systemów Automatyki model systemu wentylacyjnego. 1. Opracowanie i implementacja na DSK TMS320C5515 oprogramowania FxLMS. 2. Przeprowadzenie badań własności opracowanego systemu z wykorzystaniem TI Code Composer Studio Realizacja na komputerze PC interfejsu użytkownika służącego do sterowania parametrami algorytmu w czasie rzeczywistym oraz wizualizacji danych i uzyskanych rezultatów. 1. Design of active noise control systems with the TMS320 family, Application Report, Texas Instruments SPRA NIEDŹWIECKI MACIEJ, MELLER MICHAŁ: A new approach to active noise and vibration control Part I: the known frequency case, IEEE Transaction on Signal Processing, Vol. 57, No. 9, str Szymon Scharmach, Praca dyplomowa magisterska KSA WETiI, Systemy aktywnego tłumienia zakłóceń w dukcie akustycznym, Rafael Cierpka, Projekt dyplomowy inżynierski KSA WETiI, Active noise control in a standard HVAC duct, Dokumentacja zestawu DSK: TMS320C5515 ezdsp USB Stick (TMDX5515EZDSP). Narzędzia programistyczne: TI Code Composer Studio 4.0, MATLAB, MS Visual Studio.

7 10. Miernik poziomu dźwięku oparty na procesorze sygnałowym DSP based sound level meter Dr inż. Krzysztof Cisowski Celem pracy jest zaprojektowanie i realizacja w oparciu o DSK stałoprzecinkowego procesora sygnałowego Texas Instruments TMS320C5515 miernika poziomu dźwięku. Urządzenie to powinno pozwalać między innymi na obliczanie chwilowej, minimalnej i maksymalnej wartości skutecznej (RMS) z użyciem stałej czasowej FAST (1 s.), SLOW (125 ms.) oraz IMPULSE (35 ms.); chwilowej, minimalnej i maksymalnej wartości szczytowej (Peak); wartości równoważnej poziomu dźwięku. Sygnały wejściowe powinny być formowane za pomocą filtrów wagowych A, B, C, D lub przetwarzane z pominięciem filtracji wstępnej. Układ powinien również posiadać funkcję analizatora oktawowego oraz analizatora 1/3-oktawowego w zakresie 31,5 Hz do 16 khz. Dla każdej z częstotliwości powinien być możliwy pomiar chwilowej wartości skutecznej z użyciem stałej czasowej FAST lub SLOW oraz wartości równoważnej poziomu dźwięku. Urządzenie powinno wyświetlać obliczone wartości poziomu sygnału na graficznym wyświetlaczu LCD jak również umożliwiać prezentację zgromadzonych danych pomiarowych na komputerze PC. 1. Opracowanie koncepcji miernika poziomu dźwięku. 2. Zaprojektowanie cyfrowych filtrów wagowych A, B, C, D, oraz filtrów oktawowych i 1/3-oktawowych. 3. Opracowanie i realizacja oprogramowania dla DSK procesora sygnałowego (TI Code Composer Studio 4.0) realizującego wszystkie funkcje miernika poziomu dźwięku. 4. Opracowanie i realizacja interfejsu użytkownika służącego do gromadzenia i wizualizacji danych pomiarowych (język Visual C++, C# lub JAVA). 1. Zbigniew Żyszkowski, Miernictwo akustyczne, WNT Materiały szkoleniowe firmy Bruel&Kjaer, Application of B&K Equipment to Acoustic Noise Measurements, ISBN , Dokumentacja zestawu DSK: TMS320C5515 ezdsp USB Stick (TMDX5515EZDSP). Narzędzia programistyczne: TI Code Composer Studio 4.0, MATLAB, MS Visual Studio.

8 11. Wykonywanie rysunków wektorowych przy użyciu robota przemysłowego. Making vector drawings using an industrial robot dr inż. Piotr Fiertek Opracowanie programu na komputer PC oraz programu sterującego robotem przemysłowym Kawasaki, realizującego odtworzenie przez robota zadanego rysunku. Program na PC powinien umożliwiać importowanie (z innego programu graficznego) i edycję rysunku wektorowego, który następnie, w postaci ciągu instrukcji, przesyłany jest do robota przemysłowego Kawasaki. Robot na podstawie otrzymanych instrukcji powinien odtworzyć rysunek na kartce papieru za pomocą zamontowanych na jego ramieniu pisaków. Praca robota powinna zostać wstrzymana po wykryciu ruchu człowieka w obszarze roboczym. Wykrywanie obiektów obcych w polu roboczym robota realizowane jest poprzez odpowiednie przetworzenie danych pochodzących z urządzenia Kinect. 1. Napisanie programu na PC (C++ lub C#) realizującego edycję rysunku wektorowego oraz zamianę rysunku na ciąg instrukcji przesyłanych do robota przemysłowego. 2. Implementacja komunikacji miedzy komputerem PC a robotem przemysłowym. 3. Napisanie programu sterującego robotem. 4. Opracowanie systemu natychmiastowego zatrzymania robota po wykryciu dowolnego obcego obiektu w polu roboczym robota. Otoczenie robota monitorowane ma być za pomocą urządzenia Kinect. Należy opracować algorytm przetwarzania otrzymanej z urządzenia Kinect chmury punktów. 5. Kalibracja układu współrzędnych kartki oraz położenia pisaków względem flanszy robota (odpowiednie procedury kalibracyjne dla robota Kawasaki są dostępne z poziomu interfejsu robota). 1. Bruce Eckel, Thinking In C++, Januar Dokumentacja do robotów Kawasaki Wymagana dobra znajomość programowania w C++ Temat zarezerwowany

9 12. Wirtualne laboratorium robotów przemysłowych Virtual Laboratory of Industrial Robots dr inż. Piotr Fiertek Opracowanie wirtualnego laboratorium robotów przemysłowych, zawierających trójwymiarowe modele robotów dostępnych w pracowni współpracy robotów przemysłowych. Wirtualne laboratorium robotów powinno umożliwiać sterowanie ruchem symulowanych robotów: sterowanie wirtualnym chwytakiem, przemieszczanie elementów w wirtualnym środowisku (pobieranie klocków, puszczanie klocków). Ważnym składnikiem wirtualnego laboratorium jest edytor programu robota, w którym należy zdefiniować szereg podstawowych operacji wykonywanych przez robota: definicja podstawowych zmiennych, instrukcje FOR, IF, instrukcje ruchu, definicja układu współrzędnych, definicja narzędzia robota, instrukcje zamknięcia i otwarcia chwytaka. Zakłada się konieczność zdefiniowania własnego zestawu instrukcji, pozwalających na realizację prostych zadań. Ze względu na złożoność zagadnienia nie jest przewidziane odtworzenie działania całego języka programowania robotów Kawasaki (język AS) lub robotów Mitsubishi (język Melfa Basic). Podczas modelowania ruchu manipulatora robota zakłada się odtworzenie jedynie kinematyki ruchu. Kwestie związane z dynamiką ruchu manipulatora nie muszą być rozpatrywane. 1. Opracowanie wirtualnego środowiska robota (wraz z edytorem umożliwiającym umieszczenie w otoczeniu robota predefiniowanych elementów, którymi robot mógłby manipulować) 2. Opracowanie edytora programu robota wraz z interpreterem poleceń. 3. Opis trzech różnych ćwiczeń laboratoryjnych dla studentów 4. Opracowanie dokumentacji oraz instrukcji użytkownika. 1. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, 2000 Wymagana jest dobra umiejętność programowania w C++

10 13. Projekt i realizacja transportowego robota kroczącego typu hexapod Design and Implementation of a Hexapod Transporter Robot. dr inż. Piotr Fiertek Celem pracy jest zbudowanie robota kroczącego typu hexapod, którego zadaniem będzie eksploracja otoczenia w celu wykrycia interesujących nas obiektów i przetransportowania ich do punktu docelowego. Nie narzuca się rodzaju czujników w jakie ma być wyposażony robot kroczący (pozostawia się swobodę decyzji realizatorom projektu), tym niemniej proponowanym czujnikiem służącym do rozpoznawania otoczenia robota jest system wizyjny. Szukane obiekty mogą być np. piłkami określonego koloru i rozmiaru, natomiast punkt docelowy (do którego należy przetransportować znalezione obiekty) może być oznaczony za pomocą kolorowego markera. Nie narzuca się również sposobu pobierania obiektów z otoczenia. Robot może być wyposażony w dodatkowy manipulator, którego zadaniem jest pobieranie obiektów z podłogi i umieszczanie ich w koszu umieszczonym na górnej powierzchni robota. W prostszym układzie wystarczą proste chwytaki pobierające i przytrzymujące znalezione obiekty, bez konieczności odkładania ich na grzbiet robota. 1. Wykonanie projektu robota i wykonanie jego fizycznej budowy. 2. Zaprogramowanie chodu robota (ruch do przodu, do tyłu, obracanie się). 3. Obsługa czujników zamontowanych na pokładzie robota (np. czujnik wizyjny) służących do wykrywania transportowanych obiektów. 4. Napisanie sekwencji sterujących robotem, realizujących wykrywanie obiektów w otoczeniu robota, pobieranie obiektów i przetransportowanie ich w docelowe miejsce. 1. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, Digital Image Processing, William K. Pratt, 2007 Narzędzia programistyczne: Visual Studio, środowiska do programowania robotów przemysłowych Temat zarezerwowany

11 14. Platforma strzelecka z zamontowaną bronią ASG Shooting platform for ASG weapons dr inż. Piotr Fiertek Celem pracy jest zbudowanie platformy strzeleckiej na której umieszczona byłaby broń ASG. Platforma sterowana ma być za pomocą serw modelarskich. Do namierzania obiektów wykorzystywany ma być sensor Kinect. Do sterowania serwami można wykorzystać mikrokontroler Atmega8 (komunikacja z komputerem PC za pomocą interfejsu USB). 1. Zaprojektowanie i zbudowanie platformy strzeleckiej. 2. Opanowanie sterowania platformą z poziomu komputera PC 3. Opracowanie i implementacja algorytmów wykrywających zestrzeliwane obiekty (przy wykorzystaniu funkcji z biblioteki OpenCV). Wykrywanymi obiektami są proste obiekty (np. okrągłe znaczniki danego koloru). 4. Wykorzystanie danych 3D z sensora Kinect. 5. Opracowanie algorytmów śledzenia ruchomych obiektów. 1. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, Learning OpenCV, praca zbiorowa, O'Reilly Media Wymagana jest dobra umiejętność programowania w C Temat zarezerwowany Zdalnie sterowany robot zbudowany przy wykorzystaniu Raspberry Pi 2 Remote-controlled robot built using Raspberry Pi 2 dr inż. Piotr Fiertek Liczba wykonawców 1 Temat zarezerwowany Celem pracy jest budowa zdalnie sterowanego robota pozwalającego na inspekcję trudno dostępnych miejsc. Powstały robot mobilny oraz głowica poruszająca kamerą zamontowaną na korpusie robota powinny być sterowane zdalnie z klawiatury. Włączanie i wyłączanie oświetlenia zamontowanego na robocie również powinno być realizowane zdalnie. Robot powinien być wyposażony w czujniki odległości (np. czujniki ultradźwiękowe) wykrywające przeszkody w jego otoczeniu. Wykrycie przeszkód powinno uniemożliwiać robotowi najechanie na przeszkody (pomimo manualnego trybu sterowania robotem). Stan czujników powinien być wyświetlany na panelu sterującym robotem.

12 16. Projekt i budowa robota o konstrukcji równoległej (pięcioboku przegubowego) do kreślenia zadanych trajektorii. Design and construction of a parallel robot (five-bar linkage) for drawing specific trajectories dr inż. Piotr Fiertek Celem pracy jest zbudowanie i zaprogramowanie robota w konfiguracji pięcioboku przegubowego realizującego zadanie kreślenia określonych trajektorii za pomocą przyrządu do pisania. Podstawowym trybem pracy jest wypisywanie aktualnej godziny. Rozszerzeniem funkcjonalności powstałego robota jest dołączenie układu wizyjnego, umożliwiającego powielanie zapisów narysowanych przez człowieka. 1. Opracowanie koncepcji konstrukcji robota oraz jego budowa 2. Wykonanie oprogramowania sterującego robotem 3. Przeprowadzenie testów działania układu. 4. Opracowanie algorytmów przetwarzania obrazu, mających na celu zamianę rysunku odręcznego na trajektorię pisaka robota. 5. Zintegrowanie platformy z systemem wizyjnym 6. Sporządzenie dokumentacji technicznej. 1. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, Wprowadzenie do robotyki, Craig John, wyd. 2, przeł. J. Knapczyk, Warszawa, WNT, Digital Image Processing, William K. Pratt, 2007 Wymagana jest dobra znajomość matematyki, umiejętność projektowania oraz modelowania układów mechanicznych, i elektronicznych, znajomość podstaw przetwarzania obrazu, umiejętność programowania w C++ Temat zarezerwowany

13 17. Równoległe przetwarzanie obrazów technologia CUDA Parallel image processing CUDA technology dr inż. Piotr Fiertek Celem proponowanego tematu jest zapoznanie się z możliwością wykorzystania mocy obliczeniowych nowoczesnych kart graficznych do przetwarzania obrazów oraz implementacja algorytmów przetwarzania obrazów, wykorzystujących przetwarzanie równoległe wykorzystanie technologii CUDA opracowanej przez firmę NVIDIA. 1. Opanowanie obsługi interfejsu CUDA. 2. Zaimplementowanie podstawowych algorytmów przetwarzania obrazu: filtry konwolucyjne, filtr medianowy, lokalne progowanie obrazu. 3. Implementacja bardziej złożonych algorytmów: segmentacja obrazu, eliminacja dystorsji obrazu. 4. Zamknięcie powstałych algorytmów w zbiór funkcji dostępnych w dowolnym programie w postaci biblioteki DLL. 5. Napisanie aplikacji demonstracyjnej, wykorzystującej opracowane algorytmy przetwarzania obrazu. 1. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, Digital Image Processing, William K. Pratt, CUDA w przykładach. Wprowadzenie do ogólnego programowania procesorów GPU, Janson Sanders, Edward Kandrot, 2012 znajomość podstaw przetwarzania obrazów, dobra znajomość programowania w C++, środowisko Visual Studio 18. Sterowanie systemem oświetlenia za pomocą komend głosowych Voice control of home lighting system dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie mikroprocesorowego systemu sterującego oświetleniem budynku, sterowanego za pomocą komend głosowych 1. Opracowanie koncepcji systemu 2. Wykonanie badań wybranych algorytmów w środowisku Matlab 3. Wykonanie układu elektronicznego urządzenia (możliwość wykorzystania gotowych modułów typu Arduino, Raspberry PI itp.) 4. Implementacja zaproponowanych algorytmów 5. Weryfikacja praktyczna możliwości rozpoznawania 4-5 komend głosowych przez układ sterujący 1. W. Sradomski MATLAB. Praktyczny podręcznik programowania, Helion, T. Zieliński Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań, WKŁ 2007 Wymagana bardzo dobra znajomość metod cyfrowego przetwarzania sygnałów. Temat zarezerwowany

14 19. Moduł Arduino jako sterownik temperatury pomieszczenia Temperature control system based on Arduino module dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie sterownika temperatury w pomieszczeniu. Urządzenie pozwoli na zbieranie informacji z czujników oraz sterowanie podłączonymi urządzeniami wykonawczymi. Urządzenie umożliwiać będzie komunikację poprzez magistralę USB z komputerem klasy PC 1. Opracowanie i budowa sterownika 2. Opracowanie interfejsu użytkownika 3. Wykonanie aplikacji nadzorującej oraz sterującej na komputer klasy PC 4. Identyfikacja modelu obiektu sterowania (makieta pomieszczenia) 5. Wybór struktury oraz nastaw regulatora 6. Weryfikacja praktyczna wykonanego układu 7. Opracowanie dokumentacji 1 Paweł Hadam. Projektowanie systemów mikroprocesorowych, BTC 2004 Temat zarezerwowany 20. Wiatromierz oparty ma module Raspberry PI Anemometer based on Raspberry PI module dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie układu wiatromierza z dostępem do danych pomiarowych za pośrednictwem strony WWW. 1. Opracowanie koncepcji systemu 2.Wykonanie elektronicznego układu pomiarowego 3 Wykonanie oprogramowania komunikacyjnego 4. Wykonanie strony www i implementacja bazy danych 5. Testy systemu 1. Liczba wykonawców 1-2 Temat zarezerwowany

15 21. Reklama LED na kole rowerowym LED advertisement on bicycle wheel dr inż. Piotr Fiertek Opracowanie i wykonanie układu generującego obraz na kole poruszającego się roweru za pomocą linijki diod LED 1. Opracowanie koncepcji układu 2. Wykonanie układu elektronicznego 3. Wykonanie oprogramowania 4. Testy układu 1. T. Francuz, Język C dla mikrokontrolerów AVR. Od podstaw do zaawansowanych aplikacji, Helion 2011 Liczba wykonawców 1-2 temat zarezerwowany 22. Programowalny sterownik ogólnego przeznaczenia General-purpose programmable controller dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie i wykonanie układu sterownika ogólnego przeznaczenia w oparciu o wybrany mikrokontroler 1. Zaprojektowanie sterownika uniwersalnego na bazie wybranego procesora (możliwość wykorzystania gotowego modułu np. Arduino, Raspberry PI itp.) 2. Przygotowanie dokumentacji technicznej sterownika 3. Przygotowanie prototypu sterownika uniwersalnego 4. Wybór obiektu sterowania 5. Testy urządzenia na modelu obiektu 6. Opracowanie podstawowego oprogramowania 1. J. Augustyn, Projektowanie systemów wbudowanych na przykładzie rodziny SAM7S z rdzeniem ARM7TDMI, IGSMiE PAN, Sloss, D. Symes, C. Wright, ARM System Developer's Guide: Designing and Optimizing System Software, Elsevier, Paweł Hadam. Projektowanie systemów mikroprocesorowych, BTC 2004

16 23. Stacja pogodowa zbudowana w oparciu o układ Raspberry Pi Weather Stations based on Raspberry Pi module dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie i wykonanie stacji pogodowej, z której dane będą dostępne za pośrednictwem strony WWW 1. Opracowanie i wykonanie zestawu czujników temperatury i ciśnienia 2. Projekt bazy danych 3. Wykonanie oprogramowania serwera WWW 1. Temat zarezerwowany 24. Integracja wyników pomiarów czujnika ciśnienia oraz systemu GPS do określenia wysokości Integration of pressure sensor measurements and GPS for altitude control. dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie i wykonanie systemu lokalizacji biegacza bazującego na danych z GPS oraz czujników MEMS 1. Wybór platformy sprzętowej zbierającej i analizującej dane (telefon lub tablet z GPS) 2. Opracowanie i wykonanie zespołu czujników przesyłających dane do jednostki centralnej 3. Wykonanie oprogramowania zbierającego dane 1. Janusz Narkiewicz GPS i inne satelitarne systemy nawigacyjne 2. Charlie Collins, Michael Galpin, Matthias Kaeppler Android w praktyce

17 25. Mikroprocesorowy układ do pomiaru sprawności wymienników ciepła powietrze-powietrze. Microcontroller based system for measuring efficiency of air to air heat exchangers. dr inż. Piotr Kaczmarek --- Wykonanie urządzenia elektronicznego służącego do pomiarów sprawności systemów odzysku ciepła w układach wentylacji mechanicznej. 1. Określenie założeń projektowych 2. Wykonanie układu elektronicznego 3. Wykonanie oprogramowania mikrokontrolera 4. Wykonanie oprogramowania na komputer PC do archiwizacji i zarządzania procesem pomiarowym. 5. Weryfikacja praktyczna działania układu z wykorzystaniem wybranego wymiennika 1. S. Wiśniewski, T. Wiśniewski Wymiana ciepła 2. K. Gutkowski, D. Butrymowicz Chłodnictwo i klimatyzacja Liczba wykonawców 1-2 Temat zarezerwowany

18 26. Zintegrowany system sterowania instalacjami w budynku Integrated building control system dr inż. Piotr Kaczmarek --- Wykonanie projektu układu sterowania wybranymi instalacjami budynku z możliwością zdalnego monitoringu. 1. Określenie wymagań projektowych 2. Wykonanie części sprzętowej sterownika w oparciu o wybrany mikrokontroler lub układ PLC 3. Wykonanie oprogramowania sterującego 4. Wykonanie oprogramowania monitorującego pracę sterownika za pomocą urządzenia mobilnego 1. Dokumentacja techniczna wybranego oprogramowania SCADA. 2. Dokumentacja techniczna wybranego sterownika PLC/mikrokontrolera. Liczba wykonawców Sterowanie wahadłem odwróconym Control of an inverted pendulum dr inż. Michał Meller Liczba wykonawców 1 Temat zarezerwowany Opracowanie, uruchomienie i przetestowanie układu sterowania wahadłem odwróconym. 1. Opracowanie modelu matematycznego obiektu 2. Opracowanie układu sterującego 3. Opracowanie praw sterowania 4. Weryfikacja praw sterowania w układzie rzeczywistym 1. W. Brogan, Modern Control Theory

19 28. Stabilizacja kuli na walcu Control of a ball on a roller. dr inż. Michał Meller Temat zarezerwowany Opracowanie, uruchomienie i przetestowanie układu stabilizacji kuli na walcu. 1. Budowa obiektu sterowania 2. Opracowanie modelu matematycznego obiektu 3. Opracowanie układu sterującego 4. Opracowanie praw sterowania 5. Weryfikacja praw sterowania w układzie rzeczywistym 1. W. Brogan, Modern Control Theory 29. Adaptacyjne usuwanie zakłóceń w szmerach oddechowych Adaptive noise cancellation in breathing signal dr inż. Michał Meller Opracowanie dwukanałowego układu do rejestracji szmerów oddechowych, wyposażonego w funkcję adaptacyjnej eliminacji zakłóceń akustycznych pochodzących z otoczenia. 1. Opracowanie koncepcji układu pomiarowego 2. Opracowanie projektu i wykonanie układu pomiarowego 3. Opracowanie i implementacja algorytmów filtracji adaptacyjnej 4. Przetestowanie urządzenia w warunkach rzeczywistych Liczba wykonawców 1 1. S. Hykin, Adaptive filter theory

20 30. Stabilizacja kamery w punkt Camera stabilization system dr inż. Michał Meller Celem projektu jest opracowanie systemu stabilizacji kamery w punkt. System ma wykorzystywać układ pomiarowy w postaci żyroskopu i akcelerometru, oraz zawierać prosty układ wykonawczy. Zadaniem systemu jest stabilizacja kamery tak, aby środek obrazu był skierowany w konkretny punkt przestrzeni. 1. Wykonanie układu pomiarowego i wykonawczego 2. Opracowanie algorytmu filtracji danych pomiarowych 3. Opracowanie algorytmu sterowania dla układu wykonawczego. 4. Uruchomienie i przetestowanie systemu 31. Śledzenie obiektów w przestrzeni powietrznej na podstawie danych dostarczanych przez system ADS-B Tracking of airborne objects using ADS-B data dr inż. Michał Meller Celem projektu jest opracowanie aplikacji do śledzenia obiektów powietrznych na podstawie danych dostarczanych przez system ADS- B. 1. Wybór, zakup i uruchomienie tunera ADS-B 2. Opracowanie algorytmu śledzenia wykorzystującego filtr Kalmana 3. Opracowanie algorytmu inicjacji trasy 4. Implementacja algorytmów śledzenia 5. Testy działania aplikacji

21 32. Interfejs programowy i sprzętowy umożliwiający sterowanie zestawem laboratoryjnym MAB-94 przy użyciu minikomputera Raspberry PI 2. Software and hardware interface aimed to control the lab set MAB-94 using the RPI2 microcomputer. mgr inż. Marcin Pazio Celem pracy jest budowa interfejsu umożliwiającego współpracę zestawu MAB-94 z minikomputerem RPI2, oraz utworzenie odpowiedniego oprogramowania testującego. - budowa sprzęgu sprzętowego między minikomputerem RPI2 a zestawem MAB-94; - oprogramowanie (sterowniki) umożliwiające dostęp do funkcji MAB-94 z poziomu RPI2. 1. Dokumentacja komputera RaspberryPi 2. Dokumentacja zestawu MAB Liczba wykonawców Przestrzenna lokalizacja i śledzenie położenia obiektu za pomocą komputerów Raspberry PI 2. Spatial object localization and tracking using the RPI2 minicomputer. mgr inż. Marcin Pazio Celem pracy jest stworzenie systemu zbudowanego z wykorzystaniem dwóch minikomputerów RPI2 wyposażonych w kamery, umożliwiających przestrzenną lokalizację obiektu. - oprogramowanie umożliwiające śledzenie obiektu w przestrzeni. 1. Dokumentacja komputera RaspberryPi 2. Dokumentacja OpenCV. Sterownik logiczny na bazie minikomputera Raspberry PI 2. RPI2-based logic controller. mgr inż. Marcin Pazio Celem pracy jest stworzenie oprogramowania oraz interfejsu sprzętowego pozwalającego na wykorzystanie minikomputera RPI2 jako sterownika logicznego. Interfejs oraz oprogramowanie realizujące funkcje sterownika logicznego z wykorzystaniem sterownika RPI2. 1. Dokumentacja komputera RaspberryPi2.

22 35. Liczba wykonawców Centrala alarmowa na bazie minikomputera Raspberry PI 2 z funkcją monitorowania wideo. RPI-2 based alarm controller with video surveillance functionality. mgr inż. Marcin Pazio Celem pracy jest zbudowanie centrali alarmowej w oparciu o minikomputer RPI2 umożliwiającej nadzór wideo. Centrala powinna wykorzystywać możliwości zdalnej komunikacji, oraz modułowość (współpracę kilku centralek). Oprogramowanie umożliwiające zastosowanie RPI2 jako centralki alarmowej, wykorzystujące możliwości wideo minikomputera. 1. Dokumentacja komputera RaspberryPi 2. Dokumentacja OpenCV. Zestaw laboratoryjny do badania sterowanych prostowników (triaków i tyrystorów). Set for testing controlled rectifiers. mgr inż. Marcin Pazio Celem pracy jest stworzenie zestawu laboratoryjnego umożliwiającego testowanie podstawowych charakterystyk prostowników sterowanych (triaków i tyrystorów). Budowa zestawu do wizualizacji charakterystyk prądowonapięciowych prostowników sterowanych. 1. Januszewski S., Świątek H.: Diody i tyrystory w pytaniach i odpowiedziach, 2. dokumentacja elementów półprzewodnikowych.

23 37. Liczba wykonawców Inteligentna kamera przemysłowa na bazie zestawu minikomputera Raspberry Pi 2. Intelligent surveillance based on RPI2 minicomputer. Marcin Pazio Celem pracy jest zbudowanie na bazie mc RPI2 kamery dozorującej. Kamera ma mieć możliwość zmiany pola obserwacji poprzez zmianę orientacji przestrzennej urządzenia. Kamera ma m.in. wykrywać zmiany ułożenia przedmiotów w otoczeniu, wykrywać ruch i śledzić poruszający się obiekt. Możliwe jest wykorzystanie czujników pomocniczych. Wykrycie ruchu/zmian w obserwowanym pomieszczeniu powinno wywoływać alarm. Kamera może przeprowadzać ocenę zarejestrowanej sytuacji (intruz/istotna zmiana sceny/drobne zmiany sceny) i uwzględniać różne strefy w obserwowanej scenie. Budowa i utworzenie oprogramowania kamery spełniającej podane założenia. 1. Dokumentacja biblioteki OpenCV, 2. Dokumentacja systemu Raspbian, 3. C.R. Bishop Pattern recognition and machine learning, 4. R. C. Gonzalez, R. E.Woods Digital image processing. 2 (Jakub Zawalich, Sebastian Gorzelańczyk)

24 38. Komputer PC jak jednostka sterująca robota RRR. PC computer as a RRR robot controller. dr inż. Paweł Raczyński Celem pracy jest opracowanie oprogramowania sterującego modelem laboratoryjnym robota o konfiguracji RRR z poziomu komputera PC. Robot posiada trzy stopnie swobody ramienia oraz kiść o dwóch stopniach swobody. Z robotem skojarzony jest system transportowy w postaci przenośnika taśmowego oraz brama pomiarowa umożliwiającego pomiar średnicy przedmiotów na przenośniku. Elementem zestawu jest sterownik robota połączony z komputerem za pomocą łącza USB. Robot wyposażony jest w zestaw czujników pomiarowych w postaci enkoderów i wyłączników krańcowych. 1. Analiza i uruchomienie sterownika. 2. Opracowania oprogramowania sterownika umożliwiająca odczyt czujników i sterowanie napędami wykonawczymi (język C lub podobny). 3. Opracowanie biblioteki realizującej podstawowymi ruchami robota (język C lub podobny). 4. Opracowanie oprogramowania nadrzędnego robota pozwalającego na programowanie sekwencji ruchów robota techniką programowania i z wykorzystaniem techniki rejestracji działań operatora korzystającego z pilota. 5. Opracowanie dokumentacji 1. Dokumentacja techniczna robota. 2. Dokumentacja sterownika robota. 3. Podręczniki programowania i bibliotek programistycznych.

25 39. inżynierskiej (jęz. Pol.) inżynierskiej (jęz. Ang.) Liczba wykonawców 1-2 Uniwersalny sprzęg obiektu sterowania z komputerem PC Universal interface between controlled object an a PC computer dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie i wykonanie uniwersalnego interfejsu umożliwiającego sterowanie obiektem za pośrednictwem komputera PC wyposażonego w interfejs USB. Od strony obiektu mamy ustaloną liczbę wejść i wyjść cyfrowych oraz wejść i wyjść analogowych. Oprogramowanie interfejsu dokonuje konwersji szeregowo-równoległej oraz równoległo-szeregowej i przekazuje dane do/z portów we/wy do komputera PC poprzez interfejs USB. 1. Opracowanie koncepcji konwertera. 2. Realizacja konwertera z wykorzystaniem wybranego mikrokontrolera. 3. Opracowanie oprogramowania mikrokontrolera. 4. Opracowanie biblioteki funkcji wspomagających (język C) tworzenie aplikacji na komputerze PC transfer informacji obiekt komputer. 5. Opracowanie dokumentacji. 1. Dokumentacja techniczna wybranego mikrokontrolera. 2. Dokumentacja techniczna interfejsu USB. 3. Dokumentacja narzędzi programistycznych.

26 40. inżynierskiej (jęz. Pol.) inżynierskiej (jęz. Ang.) System znacznikowania wspomagający nawigację robota inspekcji rurociągów. Markering system as a support of the pipeline inspection robot navigation. dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie oprogramowania detektora trawersu robota z wykorzystaniem odbioru fali elektromagnetycznej ULF oraz geofonu (sprzęt detektora dostępny). Opracowanie i implementacja algorytmów obróbki sygnałów z czujników i ich rejestracji w pamięci nieulotnej detektora. Opracowanie bezprzewodowej łączności detektora z komputerem PC. Opracowanie oprogramowania analizy zarejestrowanych sygnałów pomiarowych w celu precyzyjnego określenia czasu trawersu robota. 1. Opracowanie oprogramowania systemu pomiaru sygnałów niosących informację o obecności robota i ich archiwacji w pamięci FLASH. 2. Opracowanie i programowa implementacja algorytmów obróbki sygnałów pomiarowych (analiza amplitudowa i częstotliwościowa). 3. Opracowanie protokółu komunikacyjnego detektora i komputera PC oraz jego programowa implementacja. 4. Opracowanie interfejsu użytkownika. 5. Opracowanie oprogramowania analizy zarejestrowanych danych w celu określenia czasu trawersu robota. 6. Opracowanie dokumentacji. 1. Przykłady istniejących rozwiązań komercyjnych dostępne u opiekuna pracy i w zasobach Internetu. 2. Dokumentacja sprzętu detektora. 3. Dokumentacja oprogramowania narzędziowego.

27 41. inżynierskiej (jęz. Pol.) inżynierskiej (jęz. Ang.) Robot do inspekcji rurociągów. Pipeline intelligent pig. dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie koncepcji i realizacja robota inspekcyjnego do badania rurociągów bez wyłączania ich z eksploatacji. Zadaniem robota jest pomiar minimalnej średnicy wewnętrznej badanego rurociągu i rejestracja wyników w nieulotnej pamięci. Robot powinien być autonomiczny w zakresie min 60 godzin i umożliwiać precyzyjną korelację pomiarów średnicy z przebytą drogą. Część mechaniczna robota jest dostępna. 1. Opracowanie koncepcji elektroniki pomiarowej, komputera pokładowego i systemu nawigacji robota. 2. Realizacja części elektronicznej robota. 3. Opracowanie oprogramowania komputera pokładowego. 4. Opracowanie i implementacja interfejsu użytkownika umożliwiającego test robota, przygotowanie do inspekcji oraz import danych pomiarowych. 5. Opracowanie oprogramowania komputera nadrzędnego (PC) umożliwiającego wizualizację danych inspekcyjnych. 6. Opracowanie dokumentacji. 1. Informacje o obecnych na rynku rozwiązaniach komercyjnych realizujących podobne zadania. 2. Dane katalogowe stosowanych komponentów elektronicznych. 3. Dokumentacja oprogramowania narzędziowego.

28 42. inżynierskiej (jęz. Pol.) inżynierskiej (jęz. Ang.) Sterowanie ruchem windy przez Internet. Controlling the movement of the elevator via Internet. dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie koncepcji i realizacja systemu sterowania modelem windy przez Internet. 1. Opracowanie koncepcji systemu sterowania modelem windy przez Internet. 2. Opracowanie i realizacja sterownika windy współpracującego z komputerem PC. 3. Opracowanie oprogramowania umożliwiającego sterowanie ruchem windy oraz monitorowanie stanu windy z poziomu komputera PC. 4. Opracowanie oprogramowania umożliwiającego przejęcie kontroli nad procesem sterowania windą przez użytkownika połączonego z komputerem sterującym przez Internet. 5. Opracowanie dokumentacji 1. Dokumentacja modelu windy. 2. Dane katalogowe stosowanych komponentów elektronicznych. 3. Dokumentacja oprogramowania narzędziowego.

29 43. Oprogramowanie wbudowane kwadrokoptera Embedded software for a quadrocopter dr inż. Stanisław Raczyński Napisanie oprogramowania dla mikrosterownika STM32F205 będącego sercem istniejącego i w pełni sprawnego miniaturowego kwadrokoptera, któremu jednak brakuje oprogramowania sterującego. 1. Zapoznanie się z dokumentacją kwadrokoptera i materiałami podanymi w źródłach. 2. Uruchomienie systemu operacyjnego FreeRTOS (program mrugający diodką). 3. Implementacja obsługi obecnych w kwadrokopterze modułów sprzętowych: akcelerometru (ADXL345, przez I²C), magnetometru (HMC5883L, przez I²C) i żyroskopu (LTG3205, przez I²C), Bluetooth (BTM112, przez UART), pomiar napięcia przez ADC i kontrola silników przez PWM. 4. Rejestracja poprzez moduł Bluetooth danych z czujników w warunkach statycznych i dynamicznych, z zapisem na komputerze w celu ich analizy offline. 5. Implementacja metody estymacji orientacji drona z wykorzystaniem filtru Kalmana, filtru komplementarnego, rozszerzonego filtru Kalmana lub filtru Mahoneya- Magwicka. 6. Implementacja metody sterowania silnikami drona z wykorzystaniem sterowników PID. 7. Strojenie regulatorów metodą Zieglera-Nicholsa. 1. Dokumentacja miniaturowego kwadrokoptera. 2. Dokumentacja projektu AeroQuad32 Control-Board-v2 3. A. Szwaba, M. Kunt, Śledzenie obiektu przy pomocy dronów, praca dyplomowa magisterska, ETI PG S. Romaniuk, Z. Gosiewski. Kalman filter realization for orientation and position estimation on dedicated processor, Acta Mechanica et Automatica 8.2 (2014): Arducopter tuning guide video IMU Data Fusing: Complementary, Kalman, and Mahony Filter, artykuł online Liczba wykonawców 1-2

30 44. dr inż. Stanisław Raczyński Oprogramowanie służące do kontroli położenia i orientacji elementu elektronicznego w maszynach typu pick and place Software for pick and place machines for position and orientation control of electronic elements Opracowanie oprogramowania służącego do rozpoznania podstawowych i unikalnych kształtów elementów elektronicznych w tym wykrycie rozstawu nóżek, pozycji i rotacji względem środka za pomocą kamery przemysłowej i bibliotek OpenCV. Algorytm jest wykorzystywany w maszynach przemysłowych typu pick and place do precyzyjnego umieszczenia elementów na płytce. Zadanie przewiduje również szereg testów z doborem intensywności i barwy oświetlenia (pasek ledowy RGB) oraz parametrów progowania dla uzyskania jak najlepszego obrazu. 1. Przegląd literatury. 2. Zapoznanie się z algorytmami dostępnymi w OpenCV. 3. Opracowanie algorytmu rozpoznające cechy szczególne elementu w wybranym przez siebie środowisku (np. C++). 4. Dobranie parametrów oświetlenia oraz progowania w celu uzyskania jak najlepszego obrazu wyjściowego. 5. Realizacja trybu uczenia dla nietypowych kształtów elementów, posiadającego interfejs graficzny. 6. Bonus: testy na istniejącej maszynie pick and place. 1. Dokumentacja biblioteki OpenCV. Liczba wykonawców 1 Temat zarezerwowany

31 45. Rozpoznawanie i wizyjna klasyfikacja roślin Detection and recognition of plants from images dr inż. Stanisław Raczyński Liczba wykonawców 1 Temat zarezerwowany Implementacja metody pozwalającej na wykrywanie i klasyfikację roślin w obrazach zarejestrowanych przez kamerę. Wyniki projektu będą mogły być wykorzystane w kategorii freestyle konkursu Field Robot Event 2016, do którego zgłaszany jest robot rolniczy Żuk konstruowany przez członków koła naukowego SKALP. 1. Zapoznanie się z wynikami konkursu PlantCLEF oraz literaturą. 2. Pozyskanie materiałów zdjęciowych z konkursu PlantCLEF Uruchomienie biblioteki OpenCV w docelowym środowisku (komputer na pokładzie robota rolniczego). 4. Implementacja wykrywania roślin na danych z PlantCLEF z wykorzystaniem OpenCV. 5. Implementacja klasyfikacji roślin na danych z PlantCLEF (np. metoda PCANet, osiągająca bardzo dobre wyniki klasyfikacji, będąc jednocześnie bardzo prostą w implementacji). 6. Wykonanie zdjęć kamerą robota roliczego Żuk w różnorodnych warunkach oświetleniowych. 7. Eksperymenty z danymi rzeczywistymi, poprawki implementacji i opracowanie wyników. 1. Materiały międzynarodowego konkursu dla algorytmów rozpoznawania roślin PlantCLEF 2. Dokumentacja konkursowa Field Robot Event Opisy algorytmów zgłaszanych na PlantCLEF. 4. Chan, Tsung-Han, et al. PCANet: A simple deep learning baseline for image classification?, arxiv preprint arxiv: (2014). 5. Joly, Alexis, et al. LifeCLEF 2015: multimedia life species identification challenges. Experimental IR Meets Multilinguality, Multimodality, and Interaction. Springer International Publishing,

32 46. Podwozie do robota rolniczego Chassis for a field robot dr inż. Stanisław Raczyński Zaprojektowanie i wykonanie podwozia do robota rolniczego, które ma zastąpić istniejące podwozie robota Żuk w konkursie Field Robot Event Podwozie powinno zapewnić jak największą stabilność platformy (minimalizacja zmienności kątów roll i pitch) w wyboistym i potencjalnie błotnistym terenie rolniczym oraz możliwość pokonywania przeszkód o wysokości do 25 mm. 1. Analiza istniejącego podwozia. Identyfikacja błędów projektowych. 2. Projekt mechaniczny nowego podwozia w oprogramowaniu CAD. 3. Symulacje i wyliczenia charakterystyk mechanicznych podwozia. 4. Wykonanie podwozia w oparciu o istniejące elementy, elementy nowo zakupione oraz elementy wykonane na frezarce lub innych maszynach CNC. 1. Dokumentacja konkursowa Field Robot Event Dokumentacja robota rolniczego Żuk. Liczba wykonawców 1 2 Temat zarezerwowany 47. Planowanie ścieżki dla robota rolniczego Path planning for a field robot dr inż. Stanisław Raczyński Metoda dynamicznego planowania ścieżki dla robota rolniczego w oparciu o predefiniowane punkty nawigacyjne, bieżące położenia przeszkód wykrytych przez lidar oraz bieżące położenie robota pochodzące z algorytmu SLAM. Trasa robota i parametry jego otoczenia powinny być zgodne z wymaganiami konkursu Field Robot Event Zapoznanie się z literaturą. 2. Zebranie dwu zestawów danych z lidaru. 3. Uruchomienie gotowego rozwiązania realizującego SLAM w oparciu o dane z lidaru w systemie ROS. 4. Opracowanie metody planowania ścieżki (np. metoda sztucznego potencjału) z wykorzystaniem zebranych danych testowych. 5. Integracja opracowanej metody z systemem ROS. 6. Eksperymenty w świecie rzeczywistym z istniejącą platformą mobilną Żuk lub LEM. 1. Dokumentacja konkursowa Field Robot Event Dokumentacja oprogramowania ROS. Liczba wykonawców 1 Temat zarezerowany

33 48. Kamera akustyczna Acoustic camera dr inż. Stanisław Raczyński Implementacja kamery akustycznej w oparciu o macierz mikrofonową o 8 lub 16 mikrofonach. Kamera akustyczna to urządzenie wyliczające przestrzenny rozkład dźwięku. Liczba wykonawców 1 1. Zapoznanie się z literaturą o metodzie SRP-PHAT. 2. Wykonanie ramy macierzy mikrofonowej z kamerą wizyjną pośrodku, w oparciu o jeden lub dwa zestawy 8SoundsUSB. 3. Wykonanie synchronicznych nagrań wideo i wielokanałowego audio w różnorodnych środowiskach (np. pomieszczenie biurowe, ruch uliczny). 4. Analiza nagrań audio metodą mocy sterowanej odpowiedzi z filtrem fazowym (SRP-PHAT) i wizualizacja wyników na nagraniu wideo. 1. S. Tervo, L. Tapio, "Interpolation methods for the SRP- PHAT algorithm", Proc. of 11th IWAENC (2008).

34 49. System stereowizyny dla robota mobilnego Stereovision system for a mobile robot dr inż. Stanisław Raczyński Instalacja systemu stereowizyjnego na istniejącej platformie mobilnej ( Żuk lub LEM ) oraz wyznaczanie map głębi otoczenia robota w celu umożliwienia mapowania otoczenia i nawigacji. Liczba wykonawców 1 1. Wykonanie mocowania dwóch kamer na platformie mobilnej z wykorzystaniem drukarki 3D. 2. Zarejestrowanie rozwojowego zestawu nagrań stereowizyjnych. 3. Implementacja algorytmu tworzenia mapy głębi na podstawie obrazów (rektyfikacja obrazów, wyliczanie przesunięć dla par pikseli np. algorytmem block-matching, przeliczanie przesunięć na odległość). 4. Opracowanie wyników zastosowania zaimplementowanego algorytmu na zarejestrowanych nagraniach. 5. Bonus: integracja z systemem ROS w celu mapowania otoczenia i nawigacji robota mobilnego. 1. Dokumentacja platform mobilnych LEM i Żuk. 2. Brown, Myron Z., Darius Burschka, and Gregory D. Hager. Advances in computational stereo. Pattern Analysis and Machine Intelligence, IEEE Transactions on 25.8 (2003):

35 50. Robot mobilny śledzący źródło dźwięku Sound source following mobile robot dr inż. Stanisław Raczyński Wykorzystanie gotowego (ale nie zaprogramowanego) czujnika kierunku dźwięku opartego o mikrosterownik Atmel SAM3X8E Cortex-M3 oraz dwa układy ADMP441ACEZ. Liczba wykonawców 1 1. Uruchomienie czujnika. 2. Komunikacja z układami ADMP441ACEZ przez I²S. 3. Implementacja pomiaru natężenia dźwięku w czasie rzeczywistym. 4. Implementacja algorytmu GCC-PHAT w czasie rzeczywistym. 5. Komunikacja z istniejącym robotem mobilnym (np. Lem przez I²C) i montaż czujnika na tym robocie. 6. Oprogramowanie robota mobilnego realizujące podążanie za źródłem dźwięku z uwzględnieniem dwuznaczności dwumikrofonowego określania kierunku (taki układ nie rozróżnia kierunku przód-tył, tylko lewo-prawo). 1. Dokumentacja układu SAM3X8E Cortex-M3. 2. Dokumentacja układu ADMP441ACEZ. 3. M. Pazderska, D. Machala, Robot mobilny podążający za źródłem dźwięku, praca dyplomowa magisterska, ETI PG 2015.

36 51. System wizyjny do rozpoznawania kart w grach karcianych Computer vision system for identifying cards in card games dr inż. Stanisław Raczyński Celem pracy jest zaprojektowanie układu kamer łącznie z oprogramowaniem, które będą służyć do rozpoznawania kart podczas gier karcianych. Naszym podstawowym założeniem będzie zastosowanie tego systemu do odmiany gry poker: Texas Hold em. Każdy gracz będzie siadał do stołu razem z telefonem komórkowym typu Smartphone. Na tym telefonie będzie zainstalowana aplikacja mobilna łącząca się z serwerem i przekazująca nagranie wideo. Serwer będzie umieszczony na wybranym przez nas komputerze. Zgodnie z założeniami gry, na stole zawodnicy będą przetrzymywali po 2 karty zakryte na specjalnie przygotowanych do tego, przezroczystych prostokątach. Telefon umieszczony przez każdego z graczy w wyznaczonym miejscu (pod stołem) będzie obserwował jego karty. Ponad stołem do gry zostanie zamontowany kolejny Smartphone, który będzie rozpoznawał karty widoczne wszystkim graczom (do 5 kart). Chcemy, aby nasz system był jak najbardziej mobilny. W tym celu planujemy zaprojektować oprogramowanie zorientowane serwisowo. Umożliwi to ewentualne zastąpienie telefonów komórkowych innymi urządzeniami bez dużych zmian w infrastrukturze systemu 1. Opracowanie i budowa prototypu stołu do gry w pokera, 2. Przygotowanie aplikacji mobilnej służącej do przesyłania obrazu wideo na serwer, 3. Stworzenie aplikacji serwera analizującej przychodzące obrazy wideo,(opracowanie metody wykrywania i identyfikacji kart, np. z wykorzystaniem cech SIFT lub SURF), 4. Stworzenie aplikacji wyliczającej różne statystyki na podstawie rozpoznanych kart (np. prawdopodobieństwo wygranej), 5. Rejestracja szeregu nagrań testowych. 1. A. Nandi, Automating Card Games Using OpenCV and Python, artykuł online B. Chen, J. Ankenman, The Mathematics of Poker Temat zarezerwowany