PROPOZYCJE TEMATÓW PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH AiR W ROKU AKADEMICKIM 2013/2014

Transkrypt

1 PROPOZYCJE TEMATÓW PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH AiR W ROKU AKADEMICKIM 2013/ Techniki poprawy jakości rozpoznawania mowy w automatycznych systemach rozpoznawania mowy. Speech enhancement techniques in automatic speech recognition systems prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki mgr inż. Marcin Ciołek Zbadanie algorytmów poprawy jakości sygnału mowy w celu poprawienia skuteczności działania SRM. 1. Przegląd algorytmów poprawy jakości sygnału mowy 2. Trening modelu akustycznego i modelu języka 3. Zbadanie algorytmów odszumiania w SRM 4. Zbadanie algorytmów usuwania pogłosu w SRM 5. Adaptacja modelu akustycznego do warunków środowiskowych 6. Opracowanie wyników. 1. The HTK Book, Cambridge, Wolfel M., McDonough J., Distant Speech Recognition, 2009, Wiley 3. Boll, S. F. Suppression of acoustic noise in speech using spectral subtraction Springer Handbook of Speech Processing, Aktywne tłumienie szumu MRI Active suppression of MRI noise prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki dr inż. Michał Meller Opracowanie i implementacja algorytmów służących do aktywnego tłumienia hałasu z uwzględnieniem specyfiki zakłóceń generowanych przez aparaturę do obrazowania metodą rezonansu magnetycznego. 1. Przegląd metod aktywnego tłumienia dźwięku 2. Implementacja wybranych algorytmów ANC 3. Badanie doświadczalne zaimplementowanych algorytmów. 4. Opracowanie wyników S.M. Kuo, D.R. Morgan Active noise control systems: Algorithms and DSP implementations, Wiley 1996.

2 3. Aktywne tłumienie dżwięku w bliskim polu akustycznym Active suppression of sound in the near acoustic field prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki dr inż. Michał Meller Opracowanie i implementacja algorytmów służących do aktywnego tłumienia hałasu i ich zastosowanie do tłumienia wąskopasmowych zakłóceń w polu bliskim. 1. Przegląd metod aktywnego tłumienia dźwięku 2. Implementacja wybranych algorytmów ANC 3. Badanie doświadczalne zaimplementowanych algorytmów. 4. Opracowanie wyników S.M. Kuo, D.R. Morgan Active noise control systems: Algorithms and DSP implementations, Wiley Adaptacyjne odszumianie sygnału mowy Adaptive denoising of speech signals prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki Opracowanie i implementacja algorytmów służących do odszumiania sygnałów mowy w przypadku gdy szum pomiarowy jest niestacjonarny. 1. Przegląd metod służących do eliminacji szumu 2. Implementacja wybranych algorytmów tłumienia 3. Badanie doświadczalne zaimplementowanych algorytmów. 4. Opracowanie wyników J.R. Deller, J.H.L. Hansen, Discrete-time processing of speech signals

3 5. Środowisko symulacyjne współpracy robotów mobilnych Robot cooperation simulation environment Dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie środowiska programowego umożliwiającego symulację współpracy grupy robotów. Symulacja powinna uwzględniać symulację kinematyki robotów, ich funkcji postrzegania środowiska (czujniki) oraz komunikacji wzajemnej. Opracowany program powinien umożliwiać wizualizację obszaru roboczego wraz z poruszającymi się robotami. 1.opracowanie biblioteki funkcji umożliwiających symulację pojedynczego robota tj. jego kinematyki, sensoryki i mechanizmów komunikacji 2.opracowanie środowiska graficznego umożliwiającej wizualizację zachowania się robotów na definiowalnej przez użytkownika arenie 3.opracowanie systemu niezależnego sterowania dwoma grupami robotów 4.opracowanie algorytmów sterowania grupą robotów w wariantach z istnieniem lub brakiem łączności wzajemnej 1. Przykładem podobnego rozwiązania jest symulator robotów FIRA

4 6. Oprogramowanie robota do inspekcji geometrii rurociągów Pipeline inspection robot data analysis and visualization software Dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie oprogramowania umożliwiającego analizę i wizualizację efektów działania robota inspekcyjnego służącego do badania geometrii rurociągów magistralnych 1.opracowanie algorytmów odtwarzających geometrię środowiska pracy robota na podstawie wielośladowego pomiaru odległości 2.opracowanie algorytmów wizualizacji 2D i 3D geometrii analizowanego środowiska 3.implementacja oprogramowania 1.

5 7. Komputer PC jako układ sterujący - stanowisko laboratoryjne PC computer as a control unit laboratory stand Dr inż. Paweł Raczyński Celem pracy jest opracowanie stanowiska laboratoryjnego ilustrującego problemy programowe związane z wykorzystaniem do sterowania komputera PC. Dostępny jest obiekt sterowania złożony z szeregu modułów (przetworniki A/C i C/A, silnik krokowy, klawiatura itp.), które poprzez oprogramowanie pozwalają na tworzenie różnego rodzaju prostych urządzeń 1.opracowanie koncepcji ćwiczenia laboratoryjnego 2.opracowanie szkieletowego oprogramowania w języku C 3.opracowanie interfejsu łączącego zespół modułów z komputerem PC 4.opracowanie instrukcji laboratoryjnej 5.opracowanie zestawu przykładowych ćwiczeń 6.opracowanie ćwiczenia demonstracyjnego 1.

6 8. System stabilizacji orientacji platformy The orientation of the platform stabilization Dr inż. Paweł Raczyński Celem pracy jest opracowanie i programowa implementacja algorytmów stabilizacji orientacji przestrzennej platformy. Platforma podlega wymuszeniom zewnętrznym w trzech osiach. Położenie platformy należy skompensować wysterowując trzy lub dwa siłowniki. 1.opracowanie algorytmów kompensacji położenia platformy z uwzględnieniem kryterium stabilizacji oraz wariantów pełnej kompensacji (3 ortogonalne siłowniki) oraz uproszczonej (2 ortogonalne siłowniki) 2.opracowanie oprogramowania będącego implementacją algorytmów na platformę komputera PC 3.opracowanie oprogramowania implementującego cyfrowy algorytm PID 4.opracowanie oprogramowania umożliwiającego wizualizację procesu kompensacji położenia platformy 5.testy jakościowe i ilościowe opracowanego systemu stabilizacji w różnych warunkach 1.

7 9. Identyfikacja wad materiałowych z wykorzystaniem skanera ultradźwiękowego Identification of defects in material using ultrasonic scanner Dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie algorytmów oraz ich implementacji programowej umożliwiających detekcję, klasyfikację oraz identyfikację parametryczną wad materiałowych na podstawie obrazy uzyskanego technika skaningu ultradźwiękowego 1.opracowanie algorytmów obróbki wstępnej obrazów 2.opracowanie algorytmów detekcji anomalii materiałowych 3.opracowanie algorytmów klasyfikacji wad 4.opracowanie algorytmów identyfikacji parametrycznej wad 5.programowa implementacja opracowanych algorytmów wraz z programem wizualizacji danych 6.testy efektywności opracowanego oprogramowania 1.

8 10. Temat projektu/pracy dyplomowej Temat projektu/pracy dyplomowej Symulacja ruchu robota kroczącego. Simulation of mobile walking robot. dr inż. Paweł Raczyński Liczba wykonawców Stworzenie programu w języku C++, który ma za zadanie symulować ruch wybranych robotów wielonożnych. 1. Zapoznanie się z algorytmami do symulowania ruchu robotów. 2. Opracowanie modeli matematycznych wybranych robotów kroczących. 3. Napisać aplikację symulującą dany ruch. 1 (temat zarezerwowany) Wymagana dobra znajomość programowania w C++

9 11. Adaptacyjne tłumienie zakłóceń w układzie sterowania wykorzystującym parametryzację Youl'i-Kucery Adaptive disturbance rejection using Youla-Kucera parametrization dr inż. Michał Meller Implementacja adaptacyjnego regulatora opisanego w [1]. 1. Zapoznanie się z obiektem i algorytmem sterowania. 2. Weryfikacja symulacyjna algorytmu. 3. Implementacja algorytmu sterowania na procesorze sygnałowym. Literatura 1. Ioan Doré Landau, Aurelian Constantinescu, and Daniel Rey Adaptive narrow band disturbance rejection applied to an active suspension-an internal model principle approach. Automatica 41, 4 (April 2005),

10 12. Adaptacyjne tłumienie drgań w układzie wielowymiarowym. Adaptive disturbance rejection for a multivariate plant. dr inż. Michał Meller Implementacja algorytmu adaptacyjnego tłumienia drgań w układzie stolika wibracyjnego. 1. Zapoznanie się z obiektem sterowania. 2. Opracowanie algorytmu sterowania. 3. Weryfikacja symulacyjna algorytmu. 4. Implementacja algorytmu sterowania na procesorze sygnałowym. Literatura 1. S. Kuo, D. Morgan, Active noise control systems: algorithms and DSP implementation, Wiley.

11 13. Zastosowanie superrozdzielczych metod analizy widmowej do oceny prędkości obrotowej silnika spalinowego. Estimation of combustion engine's rotational speed using supperresolution spectral analysis. dr inż. Michał Meller Opracowanie oprogramowania (PC) do oceny prędkości obrotowej silnika spalinowego na podstawie generowanego hałasu. Literatura 1. Zapoznanie się z algorytmami estymacji widmowej, np. Burga i ESPRIT. 2. Implementacja przynajmniej dwóch wybranych algorytmów. 3. Zastosowanie zaimplementowanych algorytmów do oceny prędkości obrotowej silnika on-line. 1. S. Haykin, Adaptive signal processing. 14. Modelowanie i symulacja biologicznej oczyszczalni ścieków Modeling and simulation of a wastewater treatment plant dr inż. Michał Meller Opracowanie modelu i programu symulacyjnego wybranej oczyszczalni ścieków. 1. Przegląd i wybór typu modelowanej oczyszczalni ścieków. 2. Opracowanie modelu oczyszczalni. 3. Opracowanie programu symulacyjnego. 4. Opracowanie i implementacja algorytmów sterowania. Literatura 1. E. Klimiuk, M. Łebkowska,Biotechnologia w ochronie środowiska Liczba wykonawców 2

12 15. Zastosowanie adaptacyjnych filtrów wycinających i grzebieniowych do oceny prędkości obrotowej silnika spalinowego Application of adaptive notch and comb filters for estimation of combustion engine's rotational speed dr inż. Michał Meller Opracowanie programu do estymacji chwilowej prędkości obrotowej silnia spalinowego na podstawie generowanego hałasu. 1. Przegląd literatury dot. adaptacyjnych filtrów wycinających i grzebieniowych. 2. Symulacyjna weryfikacja wybranych algorytmów. 3. Implementacja algorytmów na komputerze PC. Literatura 1. Niedźwiecki M., Meller M., Generalized adaptive comb filters/smoothers and their application to the identification of quasi-periodically varying systems and signals", Automatica vol. 49, 2013, str

13 16. Projekt i budowa miniaturowego urządzenia do pomiaru i oceny oddechu podczas snu dla osób cierpiących na bezdech senny Design and construction of a miniature device for measuring and assessing breathing during sleep for people suffering from sleep apnea dr inż. Stefan Sieklicki mgr inż. Marcin Ciołek Projekt i budowa miniaturowego urządzenia do pomiaru i oceny oddechu podczas snu dla osób cierpiących na bezdech senny. Urządzenie mocowane na twarzy pacjenta (np.: na nosie) umożliwiające pomiar ciśnienia powietrza wydychanego. Analiza zarejestrowanego sygnału pod kątem epizodów bezdechu sennego. 1. Zapoznanie się ze zjawiskiem bezdechu sennego. 2. Przegląd dotychczasowych urządzeń służących do pomiaru oddechu. 3. Projekt i budowa miniaturowego urządzenia do pomiaru oddechu. 4. Analiza zarejestrowanego sygnału pod kątem epizodów bezdechu sennego. 5. Przygotowanie aplikacji graficznej do przeglądania zarejestrowanych sygnałów. 6. Przygotowanie dokumentacji technicznej. 1. Ciołek M., Projekt i budowa urządzenia wspomagającego oddychanie w czasie snu u osób cierpiących na bezdech senny. Praca magisterska 2010.

14 17. Opracowanie i implementacja wskaźników oceny jakości nagrania po renowacji eliminacja trzasków z archiwalnych nagrań audio. Development of measures to assess the quality of the recording after the renovation - the elimination of clicks from archive audio recordings. prof. dr inż. Maciej Niedźwiecki mgr inż. Marcin Ciołek Opracowanie i implementacja wskaźników oceny jakości nagrania po renowacji eliminacja trzasków za archiwalnych nagrań audio. 1. Zapoznanie się z problemem eliminacji trzasków w nagraniach audio. 2. Implementacja algorytmu do eliminacji trzasków z archiwalnych nagrań audio. 3. Opracowanie i implementacja wskaźników oceny jakości nagrania po renowacji eliminacja trzasków z archiwalnych nagrań audio. 4. Opracowanie interfejsu graficznego. 5. Opracowanie dokumentacji. 1. Niedźwiecki M., Ciołek M.: Elimination of Impulsive Disturbances From Archive Audio Signals Using Bidirectional Processing, IEEE Transactions on Audio, Speech, and Language Processing, Vol. 21, No. 5, 2013, str Temat zarezerwowany

15 18. Projekt i budowa analizatora kaszlu dla osób cierpiących na przewlekłe choroby układu oddechowego Design and construction of cough analyzer for people suffering from chronic respiratory diseases dr inż. Stefan Sieklicki mgr inż. Marcin Ciołek Projekt i budowa urządzenia rejestrującego sygnały generowane podczas kaszlu. Analiza pomierzonych sygnałów pod kątem identyfikacji epizodów kaszlu oraz oceny częstości występowania kaszlu. 1. Zapoznanie się ze zjawiskiem kaszlu. 2. Przegląd dotychczasowych urządzeń służących do pomiaru sygnałów generowanych podczas kaszlu. 3. Projekt i budowa miniaturowego urządzenia do pomiaru sygnałów generowanych podczas kaszlu. 4. Analiza zarejestrowanych sygnałów pod kątem identyfikacji epizodów kaszlu oraz oceny częstości występowania kaszlu. 5. Przygotowanie aplikacji graficznej do przeglądania zarejestrowanych sygnałów. 6. Przygotowanie dokumentacji technicznej. 1. Król B, Różański B. Identyfikacja i detekcja epizodów kaszlu w sygnałach wibroakustycznych. Praca Inżynierska 2012.

16 19. Opracowanie i implementacja metody klasyfikacji epizodów bezdechu sennego oraz spłycenia oddechu. Development and implementation of methods for classification of sleep apnea and hypopnea episodes. dr inż. Stefan Sieklicki mgr inż. Marcin Ciołek Opracowanie i implementacja metody klasyfikacji epizodów bezdechu sennego oraz spłycenia oddechu. 1. Zapoznanie się z problemem bezdechu sennego oraz spłycenia oddechu. 2. Opracowanie metody klasyfikacji epizodów bezdechu sennego oraz spłycenia oddechu. 3. Implementacja metody klasyfikacji epizodów bezdechu sennego oraz spłycenia oddechu. 4. Opracowanie interfejsu graficznego. 5. Opracowanie dokumentacji. 1. Ciołek M., Projekt i budowa urządzenia wspomagającego oddychanie w czasie snu u osób cierpiących na bezdech senny. Praca magisterska 2010.

17 20. Opracowanie i implementacja symulatora oddechu jaki występuje u osób cierpiących na bezdech senny. Development and implementation of a simulator of breath that occurs in people suffering from sleep apnea. dr inż. Stefan Sieklicki mgr inż. Marcin Ciołek Development and implementation of a simulator of breath that occurs in people suffering from sleep apnea. 1. Zapoznanie się z problemem występowania bezdechu sennego. 2. Ustalenie wzorców oddechu u osób cierpiących na bezdech senny. 3. Opracowanie symulatora oddechu jaki występuje u osób cierpiących na bezdech senny. 4. Opracowanie interfejsu graficznego. 5. Opracowanie dokumentacji. 1. Ciołek M., Projekt i budowa urządzenia wspomagającego oddychanie w czasie snu u osób cierpiących na bezdech senny. Praca magisterska 2010.

18 21. Lokalizacja źródeł dźwięku za pomocą mobilnej rozproszonej macierzy mikrofonowej Acoustic source localization using mobile distributed microphone arrays dr inż. Stanisław Raczyński Celem pracy jest opracowanie i implementacja algorytmów lokalizacji źródła dźwięku z wykorzystaniem rozproszonej macierzy mikrofonowej, tj. takiej, w której monofoniczne mikrofony zainstalowane są na robotach mobilnych. Celem jest określenie zalet i ograniczeń takiego systemu w stosunku do tradycyjnych, stacjonarnych macierzy mikrofonowych. 1. Zapoznanie się z istniejącą literaturą naukową na temat macierzy mikrofonowych i lokalizacji źródeł. 2. Współpraca z zewnętrzną firmą przygotowującą mobilne platformy komputerowe (w oparciu o komputer jednoukładowy Raspberry Pi). 3. Opracowanie i implementacja rozproszonego systemu rejestracji dźwięku oraz algorytmu oceny kierunku źródła dźwięku. 4. Zaprojektowanie i przeprowadzenie eksperymentów (mikrofon stacjonarny + mikrofon ruchomy, dwa mikrofony ruchome) w celu oceny działania stworzonego algorytmu. 5. Przygotowanie artykułu naukowego z opisem przeprowadzonych eksperymentów. 1. Brutti, A., Omologo, M., & Svaizer, P. (2008, May). Comparison between different sound source localization techniques based on a real data collection. In Hands-Free Speech Communication and Microphone Arrays, HSCMA 2008 (pp ). IEEE. 2. A. R. Kulaib, M. Al-Mualla, and D. Vernon. 2d binaural sound localization: for urban search and rescue robotics. In Proc. International Conference on Climbing and Walking Robots, Y. Sasaki, S. Kagami, and H. Mizoguchi. Multiple sound source mapping for a mobile robot by self-motion triangulation. In IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), pages , H. Miura, T. Yoshida, K. Nakamura, and K. Nakadai. SLAM-based online calibration of asynchronous microphone array for robot audition. In IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), pages , Praca wysoce innowacyjna; część projektu badawczego z szansą dofinansowania, stypendium dla magistranta (przyznawane na zasadach konkursu) i współpracy zagranicznej; możliwość publikacji naukowej

19 21. Kooperatywna audiohodometryczna nawigacja zespołu robotów mobilnych Cooperative audio-odometric mobile robot navigation dr inż. Stanisław Raczyński Celem pracy jest opracowanie i implementacja algorytmów kooperatywnej nawigacji zespołu robotów mobilnych z wykorzystaniem metod oceny kierunku źródła dźwięku. Celem jest zbadanie możliwości uzupełnienia nawigacji hodometrycznej, obarczonej narastającym błędem oceny położenia, pasywnymi pomiarami kierunku pochodzenia sygnałów akustycznych pochodzących ze źródeł stacjonarnych lub innych robotów wchodzących w skład zespołu. 1. Zapoznanie się z istniejącą literaturą naukową na temat macierzy mikrofonowych i lokalizacji źródeł. 2. Współpraca z zewnętrzną firmą przygotowującą mobilne platformy komputerowe (w oparciu o komputer jednoukładowy Raspberry Pi). 3. Opracowanie i implementacja rozproszonego systemu rejestracji dźwięku oraz algorytmu oceny kierunku źródła dźwięku. 4. Zaprojektowanie i przeprowadzenie eksperymentów (trzy roboty mobilne ze stereofonicznymi mikrofonami, następnie trzy lub cztery z monofonicznymi, eksperymenty ze źródłem stacjonarnym i bez) w celu oceny działania stworzonego algorytmu. 5. Przygotowanie artykułu naukowego z opisem przeprowadzonych eksperymentów. 1. Brutti, A., Omologo, M., & Svaizer, P. (2008, May). Comparison between different sound source localization techniques based on a real data collection. In Hands-Free Speech Communication and Microphone Arrays, HSCMA 2008 (pp ). IEEE. 2. A. R. Kulaib, M. Al-Mualla, and D. Vernon. 2d binaural sound localization: for urban search and rescue robotics. In Proc. International Conference on Climbing and Walking Robots, Y. Sasaki, S. Kagami, and H. Mizoguchi. Multiple sound source mapping for a mobile robot by self-motion triangulation. In IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), pages , H. Miura, T. Yoshida, K. Nakamura, and K. Nakadai. SLAM-based online calibration of asynchronous microphone array for robot audition. In IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), pages , R. Smith, M. Self, and P. Cheeseman. Estimating uncertain spatial relationships in robotics. Autonomous robot vehicles, 1: , Praca wysoce innowacyjna; część projektu badawczego z szansą dofinansowania, stypendium dla magistranta (przyznawane na zasadach konkursu) i współpracy zagranicznej; możliwość publikacji naukowej

20 22. Śledzenie pojazdów za pomocą stacjonarnej rozproszonej macierzy mikrofonowej Vehicle tracking using stationary distributed microphone arrays dr inż. Stanisław Raczyński Realizacja i analiza praktycznych możliwości systemu śledzącego ruch robota mobilnego lub innego pojazdu, jako naturalnego źródła sygnału akustycznego, za pomocą zespołu mikrofonów. 1. Zapoznanie się z istniejącą literaturą naukową na temat macierzy mikrofonowych i lokalizacji źródeł. 2. Implementacja rozproszonego systemu rejestracji dźwięku oraz algorytmu oceny kierunku źródła dźwięku. 3. Zaprojektowanie i realizacja instalacji rozproszonej macierzy mikrofonowej oraz systemu akwizycji sygnałów dźwiękowych. 4. Zaprojektowanie i przeprowadzenie eksperymentów w celu oceny działania stworzonego systemu. 5. Opcjonalnie: przygotowanie artykułu naukowego z opisem przeprowadzonych eksperymentów. 1. Brutti, A., Omologo, M., & Svaizer, P. (2008, May). Comparison between different sound source localization techniques based on a real data collection. In Hands-Free Speech Communication and Microphone Arrays, HSCMA 2008 (pp ). IEEE. 2. Q. H. Wang, T. Ivanov, and P. Aarabi. Acoustic robot navigation using distributed microphone arrays. Information Fusion, 5(2): , A. R. Kulaib, M. Al-Mualla, and D. Vernon. 2d binaural sound localization: for urban search and rescue robotics. In Proc. International Conference on Climbing and Walking Robots, Y. Sasaki, S. Kagami, and H. Mizoguchi. Multiple sound source mapping for a mobile robot by self-motion triangulation. In IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), pages , H. Miura, T. Yoshida, K. Nakamura, and K. Nakadai. SLAMbased online calibration of asynchronous microphone array for robot audition. In IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), pages , Część projektu badawczego z szansą dofinansowania i współpracy zagranicznej; możliwość współpracy z partnerem biznesowym; możliwość publikacji naukowej

21 23. Automatyczna ocena i wizualizacja w czasie rzeczywistym cech artykulacyjnych samogłosek z użyciem współczynników LPC, MFCC oraz HFCC Automatic estimation and visualisation of articulatory features of vowels in real time using LPCs, MFCCs and HFCCs dr inż. Stanisław Raczyński Opracowanie i implementacja algorytmu oceniającego cechy artykulacyjne rejestrowanych samogłosek (wysokość i miejsce artykulacji, zaokrąglenie ust, nazalizacja) w czasie rzeczywistym, w celu wytworzenia korekcyjnego sprzężenia zwrotnego dla nauki języków obcych i terapii logopedycznej 1. Zaznajomienie się z podstawami automatycznej analizy mowy. 2. Zapoznanie się z istniejącą literaturą naukową o tematyce zbliżonej do celu pracy. 3. Implementacja algorytmu oceny cech artykulacyjnych samogłosek w czasie rzeczywistym w oparciu o istniejące rozwiązania otwartoźródłowe. 4. Opracowanie graficznego interfejsu aplikacji pozwalającej na wizualizację cech artykulacyjnych. 5. Zaprojektowanie i przeprowadzenie eksperymentów w celu oceny działania stworzonego oprogramowania. 6. Opcjonalnie: przygotowanie artykułu naukowego z opisem przeprowadzonych eksperymentów. 1. Rossiter, D., Howard, D. M., & Downes, M. (1994). A real-time LPC-based vocal tract area display for voice development. Journal of Voice, 8(4), Howard, D. M., Welch, G. F., Brereton, J., Himonides, E., DeCosta, M., Williams, J., & Howard, A. W. (2004). WinSingad: A real-time display for the singing studio*. Logopedics Phonatrics Vocology, 29(3), Paczolay, D., Kocsor, A., & Tóth, L. (2003, January). Real-time vocal tract length normalization in a phonological awareness teaching system. In Text, Speech and Dialogue (pp ). Springer Berlin Heidelberg. 4. Paczolay, D., Bánhalmi, A., & Kocsor, A. (2006, June). Robust Recognition of Vowels In Speech Impediment Therapy Systems. In Conference of PhD Students in Computer Science (p. 82). Część projektu badawczego z szansą dofinansowania; możliwość współpracy z partnerem biznesowym; możliwość publikacji naukowej

22 24. Automatyczna detekcja błędnej i wadliwej wymowy głosek dla celów wspierania nauki języków obcych i logopedii Automatic detection of faulty and pathological phoneme production for foreign language study and speech therapy using Hidden Markov Models dr inż. Stanisław Raczyński Adaptacja istniejących rozwiązań w zakresie komputerowego rozpoznawania mowy 1. Zapoznanie się z zagadnieniem automatycznego rozpoznawania mowy za pomocą ukrytych modeli Markowa oraz istniejącą literaturą naukową związaną z wykrywaniem i oceną wad i błędów wymowy. 2. Zebranie nagrań poprawnej i niepoprawnej wymowy. 3. Adaptacja istniejącego oprogramowania rozpoznającego mowę (o otwartym źródle lub w ramach współpracy z partnerem biznesowym) do celów pracy. 4. Opracowanie interfejsu użytkownika obrazującego wyniki analizy wypowiedzi. 5. Zaprojektowanie i przeprowadzenie eksperymentów w celu oceny działania stworzonego oprogramowania. 6. Opcjonalnie: przygotowanie artykułu naukowego z opisem przeprowadzonych eksperymentów. 1. Wielgat R, Zieliński T, P, Woźniak T, Grabias S, Król D, Automatic Recognition of Pathological Phoneme Production. Folia Phoniatr Logop 2008;60: Paczolay, D., Bánhalmi, A., & Kocsor, A. (2006, June). Robust Recognition of Vowels In Speech Impediment Therapy Systems. In Conference of PhD Students in Computer Science (p. 82). 3. Rabiner, L. R. (1989). A tutorial on hidden Markov models and selected applications in speech recognition. Proceedings of the IEEE, 77(2), Część projektu badawczego z szansą dofinansowania; możliwość współpracy z partnerem biznesowym; możliwość publikacji naukowej

23 25. Eliminacja odblasków w chmurze punktów skaner 3D Elimination of ghost reflections in 3D cameras prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki mgr inż. Piotr Fiertek Powstały w katedrze KSA skaner 3D umożliwia wygenerowanie chmury punktów reprezentujących skanowany obiekt. W momencie gdy obiekt ma własności odbijające światło, w otrzymanej chmurze punktów pojawiają się zakłócenia związane z nieprawidłowymi wykryciami linii lasera. W ramach pracy magisterskiej należy opracować algorytmy realizujące eliminację odblasków z powstałej chmury punktów 1. Otrzymanie danych testowych wykonanie kilku skanów tego samego obiektu. 2. Przedstawienie otrzymanych chmur punktów w jednym układzie współrzędnych. 3. Opracowanie algorytmu określającego zbiór fałszywych punktów. 4. Implementacja algorytmu eliminacji fałszywych punktów skanowanego obiektu. 5. Trójwymiarowa wizualizacja wyników przetwarzania. 6. Opracowanie dokumentacji 1. Bruce Eckel, Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, Tadeusiewicz R., Korohoda P., "Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów" 3. Gonzales R.C., Woods R. E., "Digital Image Processing" 4. Park J., Kak A. C., Specularity Elimination In Range Sensing for Accurate 3D Modeling of Specular Objects Wymagana jest bardzo dobra umiejętność programowania w C++ oraz bardzo dobra znajomość matematyki

24 26. Skaner 3D tworzenie modeli 3D z zarejestrowanej chmury punktów Scanner 3D create 3D models from the registered points cloud prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki mgr inż. Piotr Fiertek Opracowanie i implementacja algorytmów zamieniających chmurę punktów, reprezentującą zeskanowany obiekt, na trójwymiarowy model obiektu przedstawiony w postaci zbioru trójkątów. 1. Wczytanie i wizualizacja obiektu przedstawionego w postaci chmury punktów. 2. Opracowanie algorytmów zamieniających chmurę punktów na zbiór trójkątów. 3. Implementacja opracowanych algorytmów w języku C Trójwymiarowa wizualizacja otrzymanych wyników. 5. Opracowanie dokumentacji 1. Bruce Eckel, Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, 2000 Wymagana dobra znajomość programowania w C++, istnieje możliwość opracowania algorytmów w MATLAB-ie, bardzo dobra znajomość matematyki

25 27. Odtworzenie trójwymiarowego modelu obiektu za pomocą robota wyposażonego w kamerę cyfrową Reproduction of a three-dimensional object model by using a robot equipped with a digital camera prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki mgr inż. Piotr Fiertek Opracować program na komputer PC oraz program sterujący robotem przemysłowym Kawasaki lub Mitsubishi, realizujący odtworzenie trójwymiarowego modelu obserwowanej sceny. Zadaniem robota jest ustawienie kamery przemysłowej w takim położeniu aby możliwe było zrobienie zdjęć tej samej sceny z różnych miejsc. Po wykonaniu zdjęć, otrzymany sygnał wizyjny powinien zostać przetworzony i na podstawie informacji o położeniu kamery w trakcie wykonywania zdjęć powinien zostać wygenerowany trójwymiarowy model obserwowanej sceny. 1. Napisanie programu uruchamianego na robocie, realizującego ustawienie kamery w zadanym położeniu i przesłanie położenia kamery do komputera PC. 2. Implementacja komunikacji między komputerem PC a robotem przemysłowym. 3. Wykorzystanie funkcji otwartej biblioteki OpenCV do kalibracji kamery. 4. Napisanie programu na PC (C++ lub C#) realizującego akwizycję obrazu, przetworzenie sygnału wizyjnego oraz wygenerowanie trójwymiarowego modelu obserwowanej sceny. 5. Utworzenie dokumentacji powstałych programów. 1. Bruce Eckel, Thinking In C++, Januar Dokumentacja do robotów Kawasaki i Mitsubishi 3. W. K. Pratt, Digital Image Processing, Wiley Tadeusiewicz R., Korohoda P., "Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów" 5. Gonzales R.C., Woods R. E., "Digital Image Processing" Wymagana dobra znajomość programowania w C++, bardzo dobra znajomość matematyki

26 28. System wizyjny sterujący zrobotyzowanym systemem sortowania obiektów Vision control system using in robotic sorting workstation prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki mgr inż. Piotr Fiertek Opracowanie programu na komputer PC oraz program sterujący robotem przemysłowym Kawasaki, realizującym wyszukanie i identyfikację elementów znajdujących się w polu widzenia kamery przemysłowej. Znalezione elementy są następnie pobierane przez robota i odkładane do właściwej przegrody. Temat pracy magisterskiej koncentruje się przede wszystkim na identyfikacji obiektów na obrazie, z związku z czym rozpoznawane obiekty będą się różniły między sobą w niewielkim stopniu (jakimś istotnym szczegółem). Powstały system poza zadaniem rozróżnienia między sobą różnych klas obiektów, powinien umożliwiać identyfikację obiektów wadliwych (wyszukiwanie odchyleń do wzorcowego obrazu badanego obiektu). 1. Napisanie programu uruchamianego na robocie, realizującego rozkazy otrzymywane od komputera PC (dojazd narzędzia do zadanego położenia, pobranie elementu, odłożenie elementu). 2. Implementacja komunikacji między komputerem PC a robotem przemysłowym. 3. Napisanie programu na PC (C++ lub C#) realizującego akwizycję obrazu. 4. Opracowanie i implementacja algorytmów przetwarzania sygnału wizyjnego realizującego postawione cele wyszukanie i identyfikacja na obrazie szukanych obiektów. 5. Wykorzystanie informacji pochodzących z systemu wizyjnego do sterowania robotem przemysłowym. 6. Utworzenie dokumentacji programu. 1. Bruce Eckel, Thinking In C++, Januar Dokumentacja do robotów Kawasaki i Mitsubishi 4. W. K. Pratt, Digital Image Processing, Wiley Tadeusiewicz R., Korohoda P., "Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów" 6. Gonzales R.C., Woods R. E., "Digital Image Processing" Wymagana dobra znajomość programowania w C++

27 29. System wizyjny sterujący zrobotyzowanym stanowiskiem spawalniczym Vision control system in robotic welding workstation prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki mgr inż. Piotr Fiertek Opracowanie systemu wizyjnego sterującego zrobotyzowanym stanowiskiem spawalniczym. System powinien umożliwiać załadowanie trójwymiarowego modelu spawanego detalu oraz określenie miejsca wykonania spawów wraz z parametrami ich wykonania (orientacja palnika, prędkość poruszania się palnika, prąd spawania). System powinien wykorzystywać kamerę oraz linijkę laserową do lokalizacji położenia spawanego detalu w układzie robota a następnie uzyskaną informację wykorzystać do korekty położenia pierwotnej trajektorii palnika, zdefiniowanej względem modelu spawanego obiektu. Na koniec zmodyfikowana trajektoria powinna zostać przesłana do robota w celu wykonania procesu spawania detalu (zamiast prawdziwego palnika spawalniczego będzie można skorzystać z końcówki imitującej palnik). 1. Implementacja komunikacji między komputerem PC a robotem przemysłowym. Napisanie programu na robota Kawasaki lub robota Mitsubishi realizującego polecenia otrzymane od komputera PC. 2. Napisanie programu na komputer PC realizującego: załadowanie trójwymiarowego modelu obiektu, zaznaczanie spawanych krawędzi wraz z możliwością zaznaczenia parametrów spawania (orientacji narzędzia, prędkości ruchu i prądu spawania), akwizycję sygnału wizyjnego oraz określającego położenie spawanego detalu w układzie współrzędnych robota i wysyłającego wygenerowaną trajektorię do robota. 3. Opracowanie kalibracja układu kamera-linijka laserowa. 4. Opracowanie kalibracji palnika. 5. Opracowanie dokumentacji. 1. Bruce Eckel, Thinking In C++, Januar Dokumentacja do robotów Kawasaki i Mitsubishi 3. W. K. Pratt, Digital Image Processing, Wiley Tadeusiewicz R., Korohoda P., "Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów" 5. Gonzales R.C., Woods R. E., "Digital Image Processing" Wymagana dobra znajomość programowania w C++, bardzo dobra znajomość matematyki

28 30. Temat projektu/pracy dyplomowej Temat projektu/pracy dyplomowej Pomiar temperatury i wilgotności powietrza wraz z zespołem komunikacji pomiędzy czujnikami a centralą rejestracji i sterowania systemem utrzymania temperatury i wilgotności w magazynie zbożowym Measurement of temperature and humidity with communication among sensors but head office of registration and steering system of maintenance of temperature and humidity in corn store house (magazine) dr inż. Stefan Sieklicki dr inż. Piotr Kaczmarek Pomiar, rejestracja i obróbka danych on-line w celu uzyskania parametrów użytecznych dla układu sterowania wentylatorami oraz mieszalnikami powietrza 1. Przygotowanie narzędzi do wykonywania pomiarów,obróbki i bezprzewodowej transmisji danych dot. Temperatury i wilgotności powietrza. 2. Zaprojektowanie i wykonanie systemu wymiany danych pomiędzy czujnikami mikrokontrolerami a komputerem stacjonarnym 3. - Opracowanie programu do archiwizacji, analizy i przeglądania historii temperatur i wilgotności powietrza w przechowalni A

29 31. Temat projektu/pracy dyplomowej Temat projektu/pracy dyplomowej System kontroli i rejestracji temperatury i wilgotności w magazynie zboża oraz sterowanie systemem wentylacji magazynu System of control and registration of temperature and humidity in store house of cereal and steering system of ventilation of store house dr inż. Stefan Sieklicki dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie systemu sterowania parametrami powietrza Po przez sterowanie wentylacją i nawilżaniem powietrza w przechowalni zboża 1.Przygotowanie sposobu regulacji temperatury i wilgotności powietrza. 2.Zaprojektowanie i wykonanie sterowników gafq &id=24&itemid=19&lang=pl Mobile wireless measurement system for potato storage management Wiktor Sieklicki, Marek Kościuk and Stefan Sieklicki, HSI Temat projektu/pracy dyplomowej Temat projektu/pracy dyplomowej Projekt i budowa aparatu rejestrującego ciśnienie w przełyku Project and structure of apparatus in gullet registering pressure dr inż. Stefan Sieklicki Dr med. J. Drozdowski, dr inż. K. Cisowski Opracowanie systemu komputerowego mierzącego i pamiętającego ciśnienie w przełyku pacjenta. Do zadań dyplomanta będzie należało: 1. Opracowanie przetwornika ciśnienia pozwalającego na pomiar i rejestrację w 4-5 miejscach. 2. Opracowanie układu elektronicznego w oparciu o mikrokontroler z rodziny AVR obsługującego przetwornik 3. Napisanie oprogramowania na mikrokontroler 4. Budowa układu pomiarowego i zapamiętującego dane pomiarowe 5. Opracowanie oprogramowania monitorującego pozwalający na przenoszenie danych za pomocą pamięci USB Doliński J. Mikrokontrolery AVR w praktyce BTC 2004, Mikrokontrolery AVR ATmega w praktyce Liczba wykonawców

30 33. Temat projektu/pracy dyplomowej Temat projektu/pracy dyplomowej Projekt i budowa mikroprocesorowego sterownika do kolektorów solarnych Project and microprocessor structure commutator of Solar panels dr inż. Stefan Sieklicki dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie sterownika pomp wspomagających pracę systemu ogrzewania przy pomocy kolektora słonecznego. Do zadań dyplomanta będzie należało: 1.Opracowanie koncepcji urządzenia 2.Opracowanie układu pozwalającego na pomiar i rejestrację parametrów temperaturowych w układzie kolektora solarnego. 3. Opracowanie oprogramowania pozwalający na optymalne sterowanie układem pomp współpracujących z kolektorami słonecznymi z wykorzystaniem różnicy tem. 4. realizacja mikroprocesorowego sterownika kolektorów solarnych Liczba wykonawców

31 34. Temat projektu/pracy dyplomowej Temat projektu/pracy dyplomowej Projekt i realizacja sterownika turbiny powietrznej urządzenia wspomagającego oddech. Project and realization of match steering turbine air of compressor, for breathing equipment Stefan Sieklicki Dr inż. Ryszard Jasiński, Mgr inż. Marcin Ciołek Opracowanie i wykonanie projektu układu sterowania turbiną powietrzną Budowa układu sterowania turbiny powietrznej 1. Opracowanie elektronicznego układu sterującego w oparciu o mikrokontrolery- sterującego nadciśnieniem w zależności od : ciśnienia atmosferycznego, i parametrów oddechu 2. Napisanie oprogramowania mikrokontrolera 3. Opracowanie oprogramowania monitorującego pozwalającego na przenoszenie danych za pomocą pamięci USB 4. Budowa sterownika silnika turbiny powietrznej 1. Ciołek M., Projekt i budowa urządzenia wspomagającego oddychanie w czasie snu u osób cierpiących na bezdech senny. Praca magisterska Doliński J. Mikrokontrolery AVR w praktyce BTC 2004, Mikrokontrolery AVR ATmega w praktyce - Rafał Baranowski (ISBN: )

32 35. Temat projektu/pracy dyplomowej Temat projektu/pracy dyplomowej Zdalne monitorowanie aktywności fizycznej osób starszych Remote monitoring of activity of physical oldest person dr inż. Stefan Sieklicki Mgr inż. Piotr Fiertek Opracowanie systemu nadzoru aktywności pacjenta przy pomocy systemu akcelerometrów Do zadań dyplomanta będzie należało: 1. Opracowanie koncepcji systemu nadzoru ruchu przy pomocy systemy akcelerometrów wraz z zapamiętaniem historii ruchu 2. Opracowanie systemu komunikatów, określenie jakie sygnały Określają jakie sytuacje w położeniu pacjenta 3. Projekt układu akcelerometrów pozwalających określić położenie pacjenta oraz zmiany położenia przy współdziałaniu stacji referencyjnych 4. Budowa stanowiska kontrolnego 5. Opracowanie systemu informacji i alarmów 6. Opracowanie systemu oprogramowania monitorującego pozwalający na przenoszenie danych za pomocą pamięci USB 7. Opracowanie i uruchomienie systemu powiadamiania o zdarzeniach alarmowych przez siec GSM - karty katalogowe akceleratorów -

33 36. Temat projektu/pracy dyplomowej Temat projektu/pracy dyplomowej Temat projektu/pracy dyplomowej Temat projektu/pracy dyplomowej Opracowanie układu pomiaru obciążenia silnika i sterowania nim w zależności chwilowego obciążenia Elaboration of match of measurement of load of engine and in dependence of moment load steering dr inż. Stefan Sieklicki dr inż. Piotr Kaczmarek Docelowo - aby można było wywołać uczucie ciągnięcia sznurka przez silnik gdy palec utrzymuje pętelkę bez przemieszczania jej. Do zadań dyplomanta będzie należało: 1. Opracowanie przeglądu możliwości silnika DC i zastosowania silnika jako czujnika. 2. Opracowanie elektronicznego układu sterującego w oparciu o mikrokontrolery sterującego momentem silnika 3. Napisanie oprogramowania na mikrokontroler 4. Opracowanie oprogramowania monitorującego pozwalający na przenoszenie danych za pomocą pamięci USB 5. Budowa urządzenia 6. Badanie urządzenia w układzie sterowania ruchem ręki robota Opracowanie i budowa uniwersalny moduł diagnostycznopomiarowy Elaboration and structure universal unit diagnostic -measuring dr inż. Stefan Sieklicki Mgr inż. Marcin Ciołek, Dr med. J. Drozdowski Celem proponowanego projektu 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.). 1. Opracowanie algorytmów wstępnej obróbki sygnałów na procesorze sygnałowym TMX320C6748; STM32F103ZET6 (LQFP144, 512K Flash, 64K SRAM, 12-bit A/D, D/A, PWM) 2. Opracowanie oprogramowania zarządzającego oraz komunikacyjnego na procesorze ARM9EJ-S. 3. Zaprojektowanie i realizacja oprogramowania serwera zarządzającego. 1. Analiza uzyskanych rezultatów Żródła Liczba wykonawców 2

34 38. Liczba wykonawców 2 Zastosowanie DSK procesora sygnałowego TMS320C55xx do budowy uniwersalnego modułu diagniostyczno-pomiarowego Application of DSK of TMS320C55xx DSP for designing of universal measurement and diagnostic 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 zestaw uruchomieniowy stałoprzecinkowego procesora sygnałowego TMDX5515EZDSP. Układ DSP zajmował się będzie zarówno wstępną obróbką i analizą mierzonych sygnałów oraz komunikacją modułu z otoczeniem poprzez dobudowane łącze ethernetowe (lub istniejący port USB). Urządzenie pomiarowe będzie zdalnie sterowane z serwera (lub komputera PC), na którym umieszczone zostanie główne oprogramowanie systemu diagnostyczno-pomiarowego. Zbudowany układ będzie również mógł współpracować z innymi rozproszonymi systemami pomiarowymi opracowywanymi w ramach aktualnie wykonywanych prac dyplomowych. Celem pracy dyplomowej jest zaimplementowanie do opracowanego sytemu zaawansowanych algorytmów obróbki sygnałów takich jak np. filtracja adaptacyjna, sieci neuronowe, segmentacja i klasyfikacja sygnałów itp. 1. Zaprojektowanie i realizacja łącza ethernetowego dla modułu DSK procesora. 2. Opracowanie zestawu wybranych algorytmów obróbki sygnałów. 3. Budowa interfejsu użytkownika. 4. Testy działania algorytmów z wykorzystaniem sygnałów pozyskanych za pomocą wybranych czujników współpracujących z systemem pomiarowym. 5. Analiza uzyskanych rezultatów 1. ŻÓŁTOWSKI B., CEMPEL C. (red.): Inżynieria Diagnostyki Maszyn, praca zbiorowa., PTDT ITE PIB Radom, Warszawa, Bydgoszcz, Radom Dokumentacja zestawu DSK: TMS320C5515 ezdsp USB Stick (TMDX5515EZDSP). 3. KRYSIAK K.: Sieci komputerowe. Kompendium, HELION S. Haykin Adaptive filters 5. M. Łomot: Praca dyplomowa, 2009 WETI PG, Badanie zmian pola akustycznego do diagnostyki urządzeń lub wykrywania niepożądanych cech obiektów monitorowanych. 6. K. Pupowski, P. Kira, Praca dyplomowa 2012 WETI PG Uniwersalny moduł kontrolno-pomiarowy 7. D. Łukwiński, Praca Dyplomowa 2011 WETI PG, Szkieletowy system diagnostyczny z rozproszonymi czujnikami

35 39. Zastosowanie DSK procesora sygnałowego TMS320C55xx do budowy systemu rozpoznawania mówców Application of DSK of TMS320C55xx DSP for designing of speaker recognition system dr inż. Krzysztof Cisowski Opracowanie oprogramowania służącego do rozpoznawania mówcy dla systemu uruchomieniowego TMS320C5515 ezdsp USB Stick Development Tool, zawierającego procesor sygnałowy Texas Instruments TMS320C5515. Do konstrukcji wektora parametrów istotnych z punktu widzenia rozpoznawania mówcy posłużą: częstotliwość i energia tonu krtaniowego, momenty widmowe, współczynniki cepsrtalne kodowania predykcyjnego (LPCC), współczynniki cepstrum melowego (MFCC), częstotliwości 3 pierwszych fomantów. Wektory parametrów wszystkich fragmentów sygnału będą przekształcane za pomocą algorytmu Expectation Maximization (EM) w model mówcy. Będzie to mikstura gaussowska (GMM) suma ważona wybranej liczby rozkładów normalnych. Zostanie opracowana metoda weryfikacji mówców sposób porównywania GMM aktualnej wypowiedzi mówcy z jego zapamiętanym modelem. W rozwiązaniu hardwareowym systemu konieczne będzie wykorzystanie istniejącego dla procesora TMS320C5515 sprzętowego wsparcia dla obliczeń algorytmu FFT. 1. Wybór zestawu parametrów sygnału mowy istotnych z punktu widzenia rozpoznawania mówcy badania literaturowe. 2. Implementacja algorytmów estymacji wybranych parametrów na procesorze sygnałowym. 3. Implementacja na procesorze sygnałowym algorytmu EM oraz metody weryfikacji mówców. 4. Realizacja interfejsu użytkownika (Microsoft Visual C++ lub C#). 5. Testy działania algorytmu. 6. Analiza uzyskanych rezultatów. 1. D. O'Shaugnessy, Speech Communication Human nd Machine, John Wiley & Sons Inc G. Czapkowski, M. Skałecki: Praca dyplomowa, 2008 WETI PG, System dostępowy oparty o metody Automatycznego Rozpoznawania Mowy. 3. M. Łomot: Praca dyplomowa, 2009 WETI PG, Badanie zmian pola akustycznego do diagnostyki urządzeń lub wykrywania niepożądanych cech obiektów monitorowanych. 4. Dokumentacja zestawu uruchomieniowego TMS320C5515 ezdsp USB Stick Development Tool

36 40. Zadania do wykonani Zastosowanie DSK procesora sygnałowego Texas Instruments z serii C6000 do tłumienia wysokoczęstotliwościowych zakłóceń wąskopasmowych Application of DSK of Texas Instruments C6000 DSP for suppression of high frequency narrow band noise dr inż. Krzysztof Cisowski Celem pracy jest zaprojektowanie oraz zbudowanie prototypu urządzenia służącego do tłumienia wysokoczęstotliwościowych zakłóceń wąskopasmowych. Urządzenie to będzie wyposażone w zaprojektowane w ramach pracy słuchawki z wewnętrznym mikrofonem. Zadaniem opracowanych algorytmów będzie takie wysterowanie słuchawek aby w punkcie umieszczenia mikrofonów czyli wewnątrz małżowiny usznej nie było słychać zakłócenia. Zaprojektowane urządzenie będzie można stosować jako osobiste wyposażenie osób pracujących w warunkach występowania silnego hałasu wąskopasmowego. Przykładowymi odbiorcami układu mogą być np. stomatolodzy narażeni na hałas wiertarki dentystycznej. Układ elektroniczny zostanie zrealizowany przy wykorzystaniu DSK procesora sygnałowego TMS320C6713 lub OMAP-L138 firmy Teksas Instruments 1. Zbudowanie słuchawek z wewnętrznym mikrofonem 2. Opracowanie algorytmu tłumienia wysokoczęstotliwościowych zakłóceń wąskopasmowych 3. Budowa interfejsu użytkownika. 4. Testy działania algorytmu. 5. Analiza uzyskanych rezultatów. 1. S.M.. Kuo, D. R. Morgan : Active noise control system, J.Wiley M. Niedźwiecki, M. Meller,: SONIC Self-optimizing narrowband interference canceler:comparison of two frequency tracking strategies, th IEEE International Conference on Control and Automation Xiamen, China, June 9-11, 2010, s Dokumentacja zestawu uruchomieniowego Spectrum Digital TMS320C6713 DSP STARTER KIT 4. Dokumentacja zestawu uruchomieniowego Zoom OMAP-L138 experimenter Kit firmy Teksas Instruments. 5. R. Chassaing and D. Reay: Digital Signal Processing and Applications with the C6713 and C6416 DSK, Wiley-Interscience 2008.

37 41. Wyznaczanie lokalnych ocen funkcji gęstości rozkładu prawdopodobieństwa sygnałów fonicznych Determination of local estimates of probability density function of audio signals. dr inż. Krzysztof Cisowski Celem pracy jest opracowanie zestawu algorytmów służących do wyznaczania lokalnych ocen rozkładów prawdopodobieństw sygnałów audio. Metody te mogą być wykorzystywane między innymi w detektorach zakłóceń impulsowych będących jednym z przedmiotów prac badawczych Katedry Systemów Automatyki. Jednym z lepszych sposobów opisu własności statystycznych sygnałów fonicznych jest wykorzystanie modeli rozkładów α-stabilnych. Procesy tego rodzaju dobrze opisują zarówno sygnały "typowo gaussowskie" (silnie skupione wokół wartości średniej) jak i sygnały, w których stosunkowo często pojawiają się wartości bardzo odbiegające od wartości średniej procesu - tak jak to ma miejsce w przypadku zakłóconych trzaskami sygnałów audio. Znajomość lokalnej oceny funkcji gęstości rozkładu prawdopodobieństwa sygnału fonicznego (ang.: PDF) - jest to lokalnie stacjonarny proces stochastyczny - pozwala na wyznaczenie wartości progowych poziomu sygnału, których przekroczenie jest równoznaczne z wykryciem zakłócenia impulsowego. Prawdopodobieństwo przekroczenia przez sygnał użyteczny wartości progowej jest bowiem mniejsze od przyjmowanej niewielkiej wartości prawdopodobieństwa (np. 0,001) zwanej poziomem istotności. Teoria procesów α-stabilnych jest zdecydowanie mniej znana i słabiej opracowana niż teoria rozkładów normalnych. Jest bardziej skomplikowana obliczeniowo - nie istnieje poza nielicznymi wyjątkami (α=2 rozkład normalny, α=1 rozkład Cauchy'ego) postać analityczna funkcji rozkładu. Istnieje za to zawsze postać analityczna funkcji charakterystycznej procesu, która jest wykorzystywana do wyznaczania PDF poprzez zastosowanie odwrotnej transformaty Fouriera. Metody inżynierskie często wykorzystują w tym celu algorytm szybkiej transformaty IFFT (FFT) często bardzo niskiego rzędu (np. 16 punktowa IFFT). Uzyskane w ten sposób oszacowania PDF, w postaci kilkuelementowego szeregu funkcyjnego mikstury gaussowskiej - są następnie polepszane poprzez zastosowanie rekurencyjnych metod aproksymacji jak np. algorytmu Expectation -Maximization (EM). Efektem końcowym pracy powinno być opracowanie kilku algorytmów estymacji PDF procesu α-stabilnego, wykorzystujących algorytm szybkiej transformaty FFT łatwych do implementacji w środowisku procesorów sygnałowych. 1. Badania literaturowe 2. Praktyczna aplikacja wyselekcjonowanych metod obliczania PDF w środowisku Matlab 3. Analiza uzyskanych rezultatów 1. Miller S., Childers D.: Probability and random processes, ELSEVIER Cisowski K.: Parametryczny detektor zakłóceń impulsowych sygnałów fonicznych wykorzystujący ukryty model Markowa. Zeszyty naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej, Technologie Informacyjne Tom 15, Gdańsk 2008, str.: Cisowski K.: Two-stage method of impulsive noise detection for audio signals. Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering , nr 54, s M. Cybulski,Praca dyplomowa, 2012 WETI PG, Detekcja zakłóceń impulsowych, w sygnałach muzycznych, w oparciu o lokalne oszacowania funkcji gęstości rozkładu prawdopodobieństwa sygnałów.