Propozycje tematów projektów dyplomowych inżynierskich dla studiów stacjonarnych kwiecień 2012 r. Katedra Systemów Geoinformatycznych

Transkrypt

1 Propozycje tematów projektów dyplomowych inżynierskich dla studiów stacjonarnych kwiecień 2012 r. Katedra Systemów Geoinformatycznych 1. Obrazowanie i mapowanie danych pochodzących z akustycznego sondowania dna morskiego 2. Analiza obrazów satelitarnych w celu detekcji i wizualizacji zagrożeń 3. Serwis internetowy przeznaczony dla urządzeń przenośnych 4. Portal internetowy zarządzający urządzeniami wyposażonymi w odbiorniki sygnału GPS 5. Narzędzie wspomagające konwersję stron internetowych na wersje dla urządzeń mobilnych 6. Portal internetowy dla małych firm skierowany do użytkowników urządzeń mobilnych 7. Syntezatory mowy na urządzenia mobilne 8. Opracowanie kursu demonstrującego podstawy OpenGL ES w środowisku XCode 9. Cyfrowy globus w przeglądarce 10. Gra strategiczno-symulacyjna dla ios 11. Prezentacja map offline w ios 12. Widmowy zegar LED 13. Opracowanie ćwiczeń laboratoryjnych dla systemu wbudowanego z mikroprocesorem o architekturze ARM 14. Projekt i realizacja kompasu cyfrowego 15. Implementacja systemu trójwymiarowej wizualizacji danych przestrzennych pochodzących z Państwowego Zasobu Geodezyjnego i Kartograficznego na platformie Android 16. System automatycznej korekcji wybranych parametrów prognozy pogody wykorzystujący informacje SYNOP (serwis OGIMET) wykorzystujący algorytm 3DVAR. 17. Algorytmy komunikacji urządzeń mobilnych z chmurą obliczeniową na przykładzie systemów numerycznych prognoz pogody. 18. Identyfikacja względnego przemieszczenia kamery wideo na podstawie strumienia obrazów w urządzeniu mobilnym 19. Oprogramowanie na dwa telefony komórkowe do stereofonicznego odtwarzania dźwięku 20. Interfejs WWW do obsługi oprogramowania realizującego cyfrową analizę sygnałów 21. Automatyczna detekcja zmian w topografii terenu 22. Prototypowy internetowy portal implementujący serwisy informacyjne AIS i FIS (Aeronautical Information Service, Flight Information Service) firmy Jeppesen

2 1. Liczba wykonawców 3-5 Obrazowanie i mapowanie danych pochodzących z akustycznego sondowania dna morskiego Imaging and mapping of data obtained from acoustic sensing of seafloor dr inż. Zbigniew Łubniewski W wyniku projektu powinien powstać wygodny w użyciu system pozwalający na trójwymiarowe, a także czterowymiarowe (3 wymiary przestrzenne + czas) obrazowanie, wraz z mapowaniem uwzględniającym kontekst geograficzny, danych otrzymywanych w wyniku akustycznego sondowania dna morskiego, w szczególności z wykorzystaniem sonaru wielowiązkowego. Przewiduje się, że będą to dwojakiego rodzaju dane: 1) (3D) model powierzchni (rzeźby) dna (z przypisaną ewentualnie informacją o rodzaju dna) reprezentowany w określonym formacie/formatach, np. regularna siatka punktów cyfrowego modelu wysokości, czy nieregularny zbiór punktów wyrażonych za pomocą trzech współrzędnych (x, y, z) każdy; 2) (4D) geometryczny model zbioru sondowań dna sonarem wielowiązkowym, gdzie każde sondowanie (zlokalizowane w czasie) składa się ze zbioru wiązek, padających na dno pod różnymi kątami. Obrazowane dane powinny być nałożone na inne różne elementy sceny, np. linie brzegowe, informacje o głębokości dna z innych źródeł, inne dane z map nautycznych. 1. Zapoznanie się ze specyfiką danych pochodzących z sondowań akustycznych oraz wybór technologii i narzędzi do realizacji oprogramowania. 2. Projekt oprogramowania.. 3. Implementacja i testowanie oprogramowania. 1. Andrzej Stepnowski, Systemy akustycznego monitoringu środowiska morskiego, Gdańskie Towarzystwo Naukowe, Gdańsk P. A. Longley, M. F. Goodchild, D. J. Maguire, D. W. Rhind, GIS. Teoria i praktyka. PWN, Materiały dostępne u opiekuna.

3 2. Liczba wykonawców 3-5 Analiza obrazów satelitarnych w celu detekcji i wizualizacji zagrożeń Satellite imagery analysis for hazard detection and visualisation dr inż. Zbigniew Łubniewski mgr inż. Krzysztof Bruniecki Celem projektu jest opracowanie, implementacja i przetestowanie procedur przetwarzania i analizy obrazów pochodzących z satelitów EOS (Earth Observating Satellites) w celu detekcji, analizy i wizualizacji zjawisk wiążących się z różnego rodzaju zagrożeniami. Do zjawisk tych można zaliczyć m. in.: pożary, dym, zanieczyszczenia i ich skupiska, powodzie, intensywne opady. Po zaimplementowaniu algorytmów, należy zademonstrować i zweryfikować ich działanie na wybranych obrazach, które mogą pochodzić z posiadanej przez Katedrę Systemów Geoinformatycznych (KSG) naziemnej stacji odbioru danych satelitarnych, bądź z serwisów udostępnionych przez Europejską Agencję Kosmiczną, bądź z innych źródeł. 1. Zapoznanie się z tematyką satelitarnej obserwacji Ziemi oraz wybór źródeł danych. 2. Projekt i implementacja oprogramowania. 3. Testowanie i weryfikacja opracowanych procedur. 1. J. A. Richards, Remote Sensing Digital Image Analysis. An Introduction. Springer-Verlag, B. Jaehne, Digital Image Processing. Concepts, Algorithms, and Scientific Applications. Springer, P. A. Longley, M. F. Goodchild, D. J. Maguire, D. W. Rhind, GIS. Teoria i praktyka. PWN, Materiały dostępne u opiekuna. Praca wykonywana będzie w ramach projektu naukowo-badawczego realizowanego w KSG, finansowanego przez Europejską Agencję Kosmiczną.

4 3. (jęz. ang.) Kierujący pracą Serwis internetowy przeznaczony dla urządzeń przenośnych Web Internet Services for Mobile Devices dr inż. Jerzy Demkowicz Portale i serwisy internetowe dla urządzeń typu przenośnego: Smartfony, telefony komórkowe etc. Zagadnienia do opracowania Porównanie dostępnych technologii Opracowanie metod doboru technologii z punktu widzenia urządzeń przenośnych Implementacja serwisu gromadzącego dane z mobilnych sensorów Literatura Liczba wykonawców 2 Applications for Mobile Devices by Weyert de Boer, Scott Janousek, Richard Leggett Internet 4. (jęz. ang.) Kierujący pracą Portal internetowy zarządzający urządzeniami wyposażonymi w odbiorniki systemu GPS GPS Management Internet Site dr inż. Jerzy Demkowicz Portal zarządzający urządzeniami mobilnymi wyposażonymi w GPS. Implementacja wykorzystywać będzie serwer aplikacji, będzie zrealizowana jednak w ten sposób, żeby można ją było łatwo dopasować do różnych zastosowań. Mapa po stronie serwera będzie całkowicie niezależna od rozwiązań komercyjnych. Zagadnienia do opracowania Definicja niezbędnych funkcjonalności Przegląd dostępnych rozwiązań Implementacja skalowalnej aplikacji serwerowej (szablonów, template ów). Implementacja wzorcowa uwzględniać może dostępne szablony np. dot. list dyskusyjnych. Literatura Internet Urządzenia mobilne wyposażone w GPS dostępne u prowadzącego Liczba wykonawców 2

5 5. Liczba wykonawców 2 Narzędzie wspomagające konwersję stron internetowych na wersje dla urządzeń mobilnych WWW Site Mobile/Desktop Computer Conversion Facilitating Tool Dr inż. Jerzy Demkowicz Narzędzie pozwalające na automatyczną/wspomaganą, półautomatyczną konwersję portali internetowych. Należy przeanalizować dostępne rozwiązania Zaimplementować rozwiązanie dla przykładowego albo istniejącego portalu Informacje dostępne u prowadzącego Internet 6. Liczba wykonawców 2 Portal internetowy dla małych firm skierowany do użytkowników urządzeń mobilnych Mobile Devices Internet Services Dr inż. Jerzy Demkowicz Cechy/możliwości portalu: Technologia Java lub.net, Transakcje płatnicze Rezerwacje on-line, Kontakt, Pozycjonowanie stron, Web Services Analiza dostępnych rozwiązań Definicja podstawowych funkcjonalności np. kontakt, opis działalności, lista dyskusyjna, połączenie szyfrujące Implementacja portalu Internet

6 7. Syntezatory mowy na urządzenia mobilne Mobile Device Voice/Speech Synthesizer Dr inż. Jerzy Demkowicz Aplikacja syntetyzująca mowę dla dowolnego tekstu w języku polskim na urządzenie mobile Przeanalizowanie dostępnych rozwiązań Propozycja rozwiązania Implementacja rozwiązania Testy i prezentacja dziłania Manual systemu Android ver. 2.6 Liczba wykonawców 2 Dostępne urządzenia Android, Windows Phone 7, Windows CE etc. 8. Opracowanie kursu demonstrującego podstawy OpenGL ES w środowisku XCode OpenGL course materials for XCode/iOS dr inż. Jacek Dąbrowski Stworzenie materiałów dydaktycznych dla studentów zainteresowanych tworzeniem aplikacji 3D na urządzenia ios Szczegółowe ustalenie zakresu kursu; Opracowanie aplikacji demonstracyjnych; Opracowanie wiadomości teoretycznych; Przygotowanie instrukcji laboratoryjnych. OpenGL ES 2.0 Programming Guide Dokumentacja CocoaTouch Liczba wykonawców 2-3

7 9. Liczba wykonawców Liczba wykonawców 2-3 Cyfrowy globus w przeglądarce Browser based digital globe dr inż. Jacek Dąbrowski Stworzenie aplikacji w WebGL, która będzie potrafiła prezentować wiele warstw rastrowych z informacją o położeniu nałożonych na geoidę uzupełnioną o wysokościowy model terenu. Stworzenie aplikacji w JavaScript prezentującej globus z nałożonym zestawem tekstur oraz znaczników; Opracowanie prostego API umożliwiającego dodanie własnych znaczników; Pobieranie kafelków z własnego serwera lub serwera WMS. Dokumentacja WebGL, Gra strategiczno-symulacyjna dla ios A strategy-simulation game for ios dr inż. Jacek Dąbrowski Stworzenie gry dla urządzeń ios z grafiką dwuwymiarową i zaawansowaną mechaniką. Opracowanie projektu mechaniki gry; Implementacja podstawowych komponentów gry mobilnej: grafika, dźwięk, model logiczny, sztuczna inteligencja, komunikacja sieciowa

8 11. Liczba wykonawców 2-3 Prezentacja map offline w ios Offline maps in ios dr inż. Jacek Dąbrowski Stworzenie aplikacji w Cocoa Touch umożliwiającej wydajną prezentację map rastrowych zapisanych w urządzeniu oraz wymianę pozycji przez połączenie internetowe. Stworzenie komponentu Cocoa Touch prezentującego mapę na podstawie zbioru kafelków; Zaprojektowanie struktury przechowywania kafelków; Stworzenie aplikacji demonstrującej wykorzystanie komponentu do prezentacji pozycji własnej oraz innych użytkowników. Dokumentacja biblioteki CocoaTouch, dokumentacja serwera Serwer wymiany pozycji już istnieje (Java), protokół jest oparty o XML 12. Widmowy zegar LED Spectral POV LED clock Dr inż. Krzysztof Bikonis Projekt ma na celu realizację widmowego zegara LED w oparciu o wybrany mikrokontroler oraz diody LED. Zadaniem wykonawców będzie dobór odpowiednich podzespołów elektronicznych i mechanicznych (mikrokontroler, diody LED, silniczek, itp.), projekt i realizacja części elektronicznej i mechanicznej układu. W projekcie należy przewidzieć możliwość komunikacji z układem (np. RS232) celem jego konfiguracji bez konieczności ponownego programowania mikrokontrolera (np. przestawianie czasu). S. Pietraszek, "Mikroprocesory jednoukładowe PIC", Helion, 2002 T. Francuz, "Język C dla mikrokontrolerów AVR. Od podstaw do zaawansowanych aplikacji", Helion, 2011 Materiały dostępne w sieci Internet Liczba wykonawców 3-4

9 13. Liczba wykonawców 3-4 Opracowanie ćwiczeń laboratoryjnych dla systemu wbudowanego z mikroprocesorem o architekturze ARM Development of laboratory exercises for the embedded system with a ARM architecture microprocessor Dr inż. Krzysztof Bikonis Celem pracy jest opracowanie dwóch ćwiczeń laboratoryjnych demonstrujących możliwości systemu wbudowanego z mikroprocesorem o architekturze ARM (STR910-Eval). Zapoznanie się z architekturą ARM mikroprocesorów typu RISC Zapoznanie się z zestawem startowym STR910-Eval dla mikroprocesorów ARM9 Zapoznanie się ze środowiskiem programistycznym dostarczanym przeznaczonym dla zestawu startowego STR910-Eval Opracowanie ćwiczeń laboratoryjnych wraz z instrukcją Dokumentacja mikrokontrolera STR910-Eval Dokumentacja techniczna zestawu startowego STR910-Eval Materiały dostępne w sieci Internet 14. Liczba wykonawców 3-4 Projekt i realizacja kompasu cyfrowego Design and realization of a digital compass Dr inż. Krzysztof Bikonis Celem projektu jest wykonanie projektu oraz realizacja cyfrowego kompasu w oparciu o sensory inercyjne (magnetometr i żyroskop). Zapoznanie się ze specyfiką danych pochodzących z sensorów inercyjnych (żyroskop, magnetometr) Przegląd istniejących rozwiązań Opracowanie i realizacja modułu kompasu cyfrowego Projekt i implementacja algorytmu wyznaczania kierunku na podstawie danych z sensorów inercyjnych J. Montewka, M. Gucma, Podstawy morskiej nawigacji inercyjnej, Dział Wydawnictw Akademii Morskiej, Szczecinie 2006 Materiały dostępne w sieci Internet

10 15. Liczba wykonawców 3-4 Implementacja systemu trójwymiarowej wizualizacji danych przestrzennych pochodzących z Państwowego Zasobu Geodezyjnego i Kartograficznego na platformie Android. Implementation of a system for 3D visualization of spatial data from the national geodatabase on the Android platform dr inż. Marcin Kulawiak Implementacja systemu pozwalającego na trójwymiarową wizualizację danych przestrzennych na urządzeniach typu smartphone. 1. Opracowanie metod pobierania danych z PZGiK 2. Opracowanie metod optymalnej prezentacji pobranych danych na urządzeniu mobilnym 3. Implementacja oprogramowania pobierającego dane z PZGiK i przetwarzającego je do dalszego wykorzystania 4. Implementacja modułu trójwymiarowej wizualizacji pobranych danych 5. Integracja i testowanie systemu 1. P. A. Longley, M. F. Goodchild, D. J. Maguire, D. W. Rhind, GIS. Teoria i praktyka, PWN, E. Burnette. Hello, Android. Programowanie na platformę Google dla urządzeń mobilnych System automatycznej korekcji wybranych parametrów prognozy pogody wykorzystujący informacje SYNOP (serwis OGIMET) wykorzystujący algorytm 3DVAR. Automatic correction system for numerical weather prediction results dr inż. Andrzej Chybicki Celem pracy jest opracowanie algorytmów asymilacji danych pochodzących z serwisu OGIMET, który udostępnia aktualne depesze SYNOP do korekcji danych pochodzących z systemu numerycznej prognozy pogody. W ramach pracy powinien być przeanalizowany algorytm asymilacji danych obserwacyjnych 3DVAR (opcjonalnie 4DVAR) oraz jego implementacja dla potrzeb wspomnianego systemu. Implementacja interfejsu programistycznego do pobierania danych pochodzących z serwisu OGIMET ( Analiza oraz implementacja algorytmu 3DVAR dla potrzeb systemu pogodowego oraz ich integracja Fundamentals of Numercial Weather Predictions, Jean Coffier Liczba wykonawców 4

11 17. Algorytmy komunikacji urządzeń mobilnych z chmurą obliczeniową na przykładzie systemów numerycznych prognoz pogody. Data compression algorithms for numerical weather prediction systems via cloud architecture dr inż. Andrzej Chybicki Celem pracy jest analiza dostępnych narzędzi oraz algorytmów działających w obrębie urządzenia mobilnego umożliwiających wydajną kompresję danych (działającą w czasie rzeczywistym) pochodzących z systemów NWP (ang. Numerical Weather Predictions) oraz ich integracja z systemem numerycznych prognoz pogody. Analiza formatu GRIB oraz GRIB2 Analiza dostępnych algorytmów kompresji danych Implementacja wybranego mechanizmu kompresji danych oraz porównanie z istniejącymi rozwiązaniami Fundamentals of Numercial Weather Predictions, Jean Coffier Liczba wykonawców Liczba wykonawców 3-4 Identyfikacja względnego przemieszczenia kamery wideo na podstawie strumienia obrazów w urządzeniu mobilnym Digital camera's relative orientation identification, based on the images obtained with a mobile device mgr inż. Krzysztof Bruniecki mgr inż. Krzysztof Bruniecki Celem pracy jest zintegrowanie istniejących metod przetwarzania obrazów w celu opracowania procesu identyfikacji ścieżki przemieszczenia oraz zmian orientacji kamery wideo na podstawie obrazów online na wybranym urządzeniu mobilnym. 1. Opracowanie metody identyfikacji 2. Implementacja opracowanej metody 3. Testowanie wyników 1. M.I.A. Lourakis and A.A. Argyros (2009). "SBA: A Software Package for Generic Sparse Bundle Adjustment". ACM Transactions on Mathematical Software (ACM) 36 (1): Lowe, David G. (1999). "Object recognition from local scaleinvariant features". Proceedings of the International Conference on Computer Vision. 2. pp

12 19. Oprogramowanie na dwa telefony komórkowe do stereofonicznego odtwarzania dźwięku Using mobile phones for stereophonic sound reproduction dr hab. inż. Marek Moszyński mgr inż. Krzysztof Bruniecki Należy wykonać oprogramowanie do odtwarzania cyfrowych plików dźwiękowych na dwóch lub kilku telefonach komórkowych wykorzystując ich głośniki do realizacji w pomieszczeniu efektu dźwięku stereofonicznego. Jako medium komunikacyjne należy wykorzystać technologię bluetooth. Analiza projektowa możliwości współczesnych telefonów komórkowych w zakresie przetwarzania strumieni multimedialnych. Projekt i implementacja oprogramowania na telefony komórkowe o jednolitym systemie operacyjnym. [1] Zigurd Mednieks, Laird Dornin, G. Blake Meike, Masumi Nakamura, Programming Android, Java Programming for the New Generation of Mobile Devices, O'Reilly Media, 2011 [2] Android Developers, [3] Timothy J. Thompson, C Bala Kumar, Paul J. Kline, Bluetooth Application Programming with the Java APIs Liczba wykonawców 3

13 20. Interfejs WWW do obsługi oprogramowania realizującego cyfrową analizę sygnałów WEB interface for digital signal analysis tools dr hab. inż. Marek Moszyński mgr inż. Krzysztof Czarnecki Opracowanie aplikacji, która pośredniczy w przekazywaniu danych pomiędzy użytkownikiem, a serwerem obliczeniowym. Aplikacja powinna działać po stronie serwera i umożliwiać przekazywanie plików WAV od użytkownika do serwera oraz udostępniać wyniki analizy pliku na stronie WWW. Wygenerowane strony WWW powinny być przechowywane w katalogu przez określony czas np. jeden tydzień. Aplikacja powinna także umożliwiać proste uwierzytelnianie użytkowników. interfejs użytkownika system autoryzacji użytkowników system weryfikacji analizowanych plików bazę danych wygenerowanych stron WWW system uruchamiający aplikację obliczeniową Liczba wykonawców 2 Wykaz literatury dostępny u opiekuna pracy

14 21. Liczba wykonawców 3-4 Automatyczna detekcja zmian w topografii terenu Topography change detection dr inż. Zbigniew Łubniewski mgr inż. Nico Zimmer, Jeppesen GmbH, Niemcy 1. Opracowanie i przetestowanie oprogramowania do zarządzania zmianami w topografii terenu pochodzącymi z różnych źródeł (oznaczanie, synchronizacja, wizualizacja niejednoznacznych przypadków,...) 2. Opracowanie i przetestowanie procedur automatycznej detekcji zmian poprzez porównywanie zawartości obrazów satelitarnych z odniesieniem do obiektów w warstwach wektorowych 1. Zapoznanie się z zasobami danych geograficznych firmy Jeppesen. 2. Projekt i implementacja oprogramowania do zarządzania zmianami w topografii terenu. 3. Projekt i implementacja oprogramowania do automatyczne detekcji zmian. 4. Testowanie opracowanych procedur i oprogramowania. 1. P. A. Longley, M. F. Goodchild, D. J. Maguire, D. W. Rhind, GIS. Teoria i praktyka, PWN, Materiały udostępnione przez firmę Jeppesen. Praca będzie realizowana we współpracy z firmą Jeppesen GmbH, Niemcy, w języku angielskim.

15 22. Liczba wykonawców 3-4 Prototypowy internetowy portal implementujący serwisy informacyjne AIS i FIS (Aeronautical Information Service, Flight Information Service) firmy Jeppesen Jeppesen Aeronautical and Flight Information Services dr inż. Zbigniew Łubniewski mgr inż. Nico Zimmer, Jeppesen GmbH, Niemcy Celem projektu jest opracowanie prototypowego, internetowego (opartego na technologii Web-owej) portalu implementującego serwis aeronautyczny firmy Jeppesen. Docelowo serwis będzie miał być dostępny dla pilota na bieżąco w czasie lotu i dostarczać różnego informacji wspomagających tak planowanie, jak i przebieg lotu. 1. Zapoznanie się z zasobami danych geograficznych, w szczególności lotniczych, firmy Jeppesen. 2. Zapoznanie się z istniejącymi portalami informacji aeronautycznej i stworzenie koncepcji serwisu AIS/FIS. 3. Projekt, implementacja i testowanie oprogramowania realizującego serwis. 1. P. A. Longley, M. F. Goodchild, D. J. Maguire, D. W. Rhind, GIS. Teoria i praktyka, PWN, Materiały udostępnione przez firmę Jeppesen. Praca będzie realizowana we współpracy z firmą Jeppesen GmbH, Niemcy, w języku angielskim.