Temat pracy dyplomowej magisterskiej (jęz. pol.) Temat pracy dyplomowej magisterskiej (jęz. ang.) Opiekun pracy Konsultant pracy

Transkrypt

1 Wykorzystanie procesora sygnałowego TMS320C5515 w systemach rozpoznawania obiektów akustycznych The use of DSP processor TMS320C5515 in acoustic objects recognition systems dr inż. Krzysztof Cisowski Celem pracy jest zaprojektowanie i realizacja systemu komputerowego służącego do rozpoznawania obiektów w oparciu o analizę widma emitowanych przez nie dźwięków. Zaprojektowany układ wykorzystywać będzie zestaw uruchomieniowy (DSK) stałoprzecinkowego procesora sygnałowego Texas Instruments TMS320C5515. Procesor ten posiada koprocesor pozwalający na obliczanie dyskretnej transformaty Fouriera za pomocą algorytmu FFT. Algorytm ten można wykorzystać w wielu często stosowanych metodach rozpoznawania dźwięków (np. polegających na badaniu współczynników cepstrum melowego: MFCC ang. Mel Frequency Cepstrum Coefficients). W realizowanych do tej pory w Katedrze Systemów Automatyki pracach dyplomowych poświęconych problemowi rozpoznawania obiektów akustycznych, wykorzystywano komputer PC lub wyżej wspomniany procesor sygnałowy pracujący w trybie off-line, z zastosowaniem emulowanych obliczeń zmiennoprzecinkowych oraz wykorzystaniem koprocesora FFT. Ważny celem niniejszej pracy będzie zatem próba czasowej optymalizacji opracowanych algorytmów polegająca na wykorzystaniu obliczeń stałoprzecinkowych, które pozwolą na pracę systemu w czasie rzeczywistym. Zaprojektowany układ składać się będzie z dwóch części: interfejsu użytkownika przeznaczonego dla komputera PC oraz wymienionego wcześniej zestawu uruchomieniowego odpowiedzialnego za realizację złożonych obliczeniowo algorytmów rozpoznawania sygnałów. 1. Opracowanie i realizacja interfejsu użytkownika (język Visual C++, C# lub JAVA). 2. Wybór metod rozpoznawania sygnałów. 3. Implementacja wybranych metod rozpoznawania sygnałów z wykorzystaniem procesosora DSP. 1. Jwu-Sheng Hu, Chieh-Cheng Cheng, Wei-Han Liu: Robust speaker s location detection in a vehicle environment using GMM models. IEEE Transactions on Systems, and Cybernetics, Part B, vol. 36, no. 2, , Shannon B. J., Paliwal K.K.: A Comparative Study of Filter Bank Spacing for Speech Recognition. Proc. of Microelectronic engineering research conference, Brisbane, Australia, Nov G. Czapkowski, M. Skałecki: Praca dyplomowa KSA WETiI PG, System dostepowy oparty o metody automatycznego rozpoznawania mowy. 4. M. Łomot: Praca dyplomowa KSA WETiI PG, Badanie zmian pola akustycznego do diagnostyki urządzeń lub wykrywania niepożądanych cech obiektów monitorowanych. 5. M. Przyborski: Praca dyplomowa KSA WETiI PG, Wykorzystanie procesora DSP w systemach rozpoznawania obiektów akustycznych.. 6. Dokumentacja zestawu DSK: TMS320C5515 ezdsp USB Stick (TMDX5515EZDSP). 1

2 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 gęstości prawdopodobieństw sygnałów audio. Metody te mogą być wykorzystywane między innymi w detektorach zakłóceń impulsowych w sygnałach fonicznych. Jednym z lepszych sposobów opisu własności statystycznych sygnałów audio jest wykorzystanie modeli rozkładów α- stabilnych. Modele 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. Przyjmuje się, że sygnał foniczny jest lokalnie stacjonarnym procesem stochastycznym. Znajomość lokalnej oceny jego funkcji gęstości rozkładu prawdopodobieństwa (ang.: PDF), pozwala na wyznaczenie wartości progowych poziomu sygnału, których przekroczenie jest równoznaczne z wykryciem zakłócenia impulsowego. Jako wartości progowe przyjmuje się takie poziomy sygnału, których przekroczenie przez sygnał użyteczny jest bardzo mało prawdopodobne (np. 0,001). 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) 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 dyplomowej 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 KSA WETI PG, Detekcja zakłóceń impulsowych, w sygnałach muzycznych, w oparciu o lokalne oszacowania funkcji gęstości rozkładu prawdopodobieństwa sygnałów. 2

3 Zastosowanie DSK procesora sygnałowego Texas Instruments z serii C6000 do detekcji zakłóceń impulsowych w sygnałach fonicznych Application of DSK of Texas Instruments C6000 DSP for detection of impulsive noise in audio signals dr inż. Krzysztof Cisowski Celem pracy jest zaprojektowanie i realizacja systemu komputerowego służącego do wykrywania zakłóceń impulsowych występujących w analogowych nagraniach audio zarejestrowanych na płytach gramofonowych lub taśmach magnetofonowych. Zaprojektowany układ wykorzystywać będzie algorytmy analizy statystycznej reszt modelowania sygnałów fonicznych. Zastosowane będą między innymi metody oparte o wygładzanie histogramów oraz ukryte modele Markowa. Elementem wspomagającym proces analizy sygnałów będzie karta DSK zmiennoprzecinkowego procesora sygnałowego z rodziny C6000 (do wyboru TMS320C6713 lub TMS320C6748/OMAP-138). Pozwoli to na usprawnienie procesu decyzyjnego oraz pracę w czasie rzeczywistym detektor stanie się w elermentem systemu służącego do rekonstrukcji zakłóconych impulsowo sygnałów audio. Omawiany system składać się będzie z dwóch części: interfejsu użytkownika uruchamianego na komputerze PC oraz zestawu DSK odpowiedzialnego za realizację złożonych obliczeniowo algorytmów analizy sygnałów i detekcji zakłóceń. 1. Wybór metod modelowania sygnałów oraz algorytmów detekcji zakłóceń impulsowych - badania literaturowe. 2. Implementacja wybranych metod z wykorzystaniem procesora DSP. 3. Opracowanie i realizacja interfejsu użytkownika (Microsoft Visual C++ lub C#). 4. Testy działania algorytmu. 5. Analiza uzyskanych rezultatów. 1. K. Cisowski, Detekcja zakłóceń impulsowych w sygnałach fonicznych z wykorzystaniem wygładzonych lokalnych histogramów sygnału, Proc. X Poznańskie Warsztaty Telekomunikacyjne PWT2005, Poznań, 8--9 grudnia 2005, str Cisowski K.: Two-stage method of impulsive noise detection for audio signals. Poznan University of Technology Academic Journals, Electrical Engineering , No 54, pp 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.: R. Chassaing and D. Reay: Digital signal processing and applications with the C6713 and C6416 DSK, Wiley-Interscience D. Reay: Digital signal processing and applications with the OMAP-L138 experimenter, John Wiley & Sons, New Jersey Dokumentacja zestawu uruchomieniowego Spectrum Digital TMS320C6713 DSP STARTER KIT 7. Dokumentacja zestawu uruchomieniowego Zoom OMAP-L138 experimenter Kit firmy Teksas Instruments. 3

4 Zastosowanie algorytmu FxLMS do tłumienia zakłóceń szerokopasmowych w dukcie akustycznym Application of FxLMS algorithm for attenuation of broadband noise in acoustic duct dr inż. Krzysztof Cisowski Celem pracy jest projekt oraz realizacja w oparciu o DSK procesora sygnałowego Texas Instruments TMS320C6713 lub TMS320C6748/OMAP-138 laboratoryjnego systemu służącego do tłumienia w 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 TMS320C6713 lub TMS320C6748/OMAP-138 oprogramowania FxLMS. 2. Przeprowadzenie badań własności opracowanego systemu z wykorzystaniem TI Code Composer Studio. 3. 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 M., Meller M.: 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 R. Chassaing and D. Reay: Digital signal processing and applications with the C6713 and C6416 DSK, Wiley-Interscience D. Reay: Digital signal processing and applications with the OMAP-L138 experimenter, John Wiley & Sons, New Jersey Szymon Scharmach, Praca dyplomowa KSA WETiI PG, Systemy aktywnego tłumienia zakłóceń w dukcie akustycznym. 6. Rafael Cierpka, Praca dyplomowa inżynierska KSA WETiI PG, Active noise control in a standard HVAC duct. Narzędzia programistyczne: TI Code Composer Studio, MATLAB, MS Visual Studio. 4

5 Zadania do wykonani Budowa skanera 3D na bazie silnika krokowego oraz lidaru 2D. Construction of 3D scanner based on stepper motor and 2D lidar. dr inż. Piotr Fiertek Celem pracy jest skonstruowanie skanera 3D na podstawie dostępnego lidaru 2D oraz silnika krokowego (wraz z sterownikiem). W ostatnim czasie w ramach projektu grupowego powstał model łazika marsjańskiego LEM. Projekt jest wciąż rozbudowywany przez koło naukowe SKALP. Do obserwacji otoczenia robota wykorzystywane są obecnie czujniki ultradźwiękowe oraz lidar 2D (skanowanie otaczającej przestrzeni w poziomej płaszczyźnie). Zamontowanie lidaru 2D na ruchomej głowicy (zapewniającej zmianę płaszczyzny skanowania lidaru) pozwala zbudować skaner 3D. Dzięki takiej konstrukcji możliwe jest skanowanie nierówności powierzchni przed łazikiem LEM i omijanie potencjalnie niebezpiecznych obszarów. 1. Opanowanie obsługi lidaru (zbieranie danych z lidaru) 2. Opanowanie obsługi sterownika silnika krokowego TMCM-1110 (możliwe jest wykorzystanie innego sterownika silnika krokowego). 3. Zaprojektowanie i konstrukcja głowicy skanującej. 4. Zebranie chmury punktów reprezentującej skanowaną przestrzeń oraz jej zamianę na model 3D otoczenia robota (możliwe jest ograniczenie do konstrukcji modelu 2,5D otoczenia). 5. Zaimplementowanie przyjaznego interfejsu we-wy, umożliwiającego wykorzystanie powstałego skanera w dalszych pracach nad łazikiem marsjańskim LEM. 1. Dokumentacja lidaru 2D 2. Dokumentacja sterownika silnika krokowego TMCM Bruce Eckel, Thinking In C++, Januar 2000 Dobra znajomość programowania w C++, dobra znajomość matematyki 5

6 Zadania do wykonani Sterowanie modelem suwnicy bramowej z wykorzystaniem sterownika PLC. Control of a gantry crane model using a PLC controller. dr inż. Piotr Fiertek Celem pracy jest zamodelowanie suwnicy bramowej (opracowanie i implementacja równań opisujących zachowanie się suwnicy) oraz wizualizacja jej zachowania (2D lub 3D). Komputer PC na którym będzie realizowana symulacja działania suwnicy w czasie rzeczywistym ma realizować funkcję wirtualnego obiektu sterowanego za pomocą sterownika PLC. Konieczne jest więc skonstruowanie sprzęgu pozwalającego sterować wirtualnym obiektem z poziomu sterownika PLC. Tak więc praca składa się z dwóch części: 1. Symulacja suwnicy w czasie rzeczywistym 2. Opracowanie algorytmów sterujących suwnicą i ich implementacja na sterowniku PLC. 1. Opracowanie modelu obiektu sterowania (suwnicy) 2. Napisanie aplikacji na komputer PC realizującej symulację obiektu w czasie rzeczywistym oraz jego wizualizację 3. Zbudowanie układu do współpracy komputera PC ze sterownikiem PLC 4. Opracowanie algorytmów sterowania obiektem 5. Porównanie wskaźników jakości różnych metod sterowania 1. Bruce Eckel, Thinking In C++, Januar 2000 Temat zarezerwowany 6

7 Zadania do wykonani Rozbudowa systemu antykolizyjnego dla robotów przemysłowych Anti collision system for industrial robots dr inż. Piotr Fiertek Rozbudowa powstałego w ramach projektu grupowego i pracy magisterskiej systemu antykolizyjnego dla robotów przemysłowych znajdujących się w laboratorium współpracy robotów przemysłowych. Działanie systemu antykolizyjnego polega na ciągłym monitorowaniu położenia manipulatorów robotów i sprawdzania możliwości wystąpienia kolizji między manipulatorami robotów i otoczeniem. W momencie wykrycia potencjalnej kolizji obwody bezpieczeństwa są odcinane i roboty są zatrzymywane. W ramach pracy magisterskiej należy przejrzeć powstałe oprogramowanie i rozszerzyć jego funkcjonalność. Istnieje możliwość napisania od początku własnego oprogramowania z wykorzystaniem kluczowych elementów z istniejącego już systemu oraz zaprojektowanie nowej płytki drukowanej dla układu elektronicznego wyłączającego główny obwód bezpieczeństwa. 1. Zapoznanie się z istniejącym systemem antykolizyjnym 2. Opanowanie obsługi robotów Kawasaki i Mitsubishi 3. Opracowanie komunikacji z robotami Kawasaki i Mitsubishi 4. Poprawienie modelowania robotów oraz zwiększenie funkcjonalności systemu poprzez modelowanie przemieszczenia obiektów (operacja chwytania elementów i ich pozostawiania w innym miejscu) 5. Rozbudowa edytora trójwymiarowych modeli robotów i ich otoczenia 6. Opracowanie nowej komunikacji z robotami, służącej do zbierania informacji o aktualnym stanie osi robotów. 7. Opracowanie nowych algorytmów predykcji położenia manipulatora robota. 8. Opracowanie dokumentacji 1. Bruce Eckel, Thinking In C++, Januar Dokumentacja do robotów Kawasaki i Mitsubishi Wymagana jest bardzo dobra umiejętność programowania w C++ oraz bardzo dobra znajomość matematyki 7

8 Zadania do wykonani System wizyjny sterujący zrobotyzowanym stanowiskiem sortowania obiektów Vision control system using in robotic sorting workstation dr inż. Piotr Fiertek Opracowanie programu na komputer PC oraz programu sterującego robotem przemysłowym Kawasaki. Zadaniem systemu wizyjnego jest wyszukanie i identyfikacja elementów znajdujących się w polu widzenia kamery przemysłowej. Znalezione elementy są następnie pobierane przez robota i odkładane do właściwej przegrody. Celem pracy magisterskiej jest przede wszystkim identyfikacja obiektów na obrazie. 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 1. W. K. Pratt, Digital Image Processing, Wiley Tadeusiewicz R., Korohoda P., "Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów" 3. Gonzales R.C., Woods R. E., "Digital Image Processing" Wymagana dobra znajomość programowania w C++ 8

9 Wykorzystanie środowiska Matlab do sterowania obiektami w czasie rzeczywistym Using Matlab software as a real time controller dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie i wykonanie sprzętu i oprogramowania umożliwiającego sterowanie obiektami wolnozmiennymi przy użyciu środowiska Matlab w czasie rzeczywistym Do zadań dyplomanta będzie należało: 1. Zapoznanie się z możliwościami środowiska Matlab 2. Opracowanie założeń do platformy sprzętowej umożliwiającej sterowanie prostymi obiektami 3. Wykonanie platformy sprzętowej 4. Implementacja kilku wybranych algorytmów sterowania i testy wykonanego układu na jednym z modeli obiektów dostępnych w laboratorium 1. Rudra P., MATLAB 7 dla naukowców i inżynierów, Helion, Gliwice 2013 Wykorzystanie metod sztucznej inteligencji do modelowania wybranych elementów central wentylacyjnych Artificial intelligence application in modeling ventilation system components dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie i wykonanie modeli wybranych elementów central wentylacyjnych i klimatyzacyjnych w oparciu o sieci neuronowe oraz logikę rozmytą Do zadań dyplomanta będzie należało: 1. Opracowanie modeli wybranych komponentów na podstawie danych uczących 2. Weryfikacja uzyskanych modeli w oparciu o rzeczywiste dane pomiarowe 3. Wykonanie oprogramowania symulującego zamodelowane elementy 1. Rudra P., MATLAB 7 dla naukowców i inżynierów, Helion, Gliwice S. Osowski: Sieci neuronowe w ujęciu algorytmicznym. 9

10 Analiza sprawności układów odzysku ciepła w systemach klimatyzacji i wentylacji Heat recovery efficiency analysis in air conditioning systems dr inż. Piotr Kaczmarek Analiza wykorzystania różnych metod sterowania układami odzysku ciepła pod kątem uzyskania maksymalnej sprawności. 1. Wykonanie matematycznych modeli podstawowych układów odzysku ciepła (wymiennik obrotowy, odzysk glikolowy) 2. Opracowanie efektywnych algorytmów sterowania wybranymi układami 3. Badania symulacyjne 1. Brodowicz K. Teoria wymienników ciepła i masy PWN, Warszawa Trott A.R., Welch T.C. Refrigeration and Air Conditioning Butterworth-Heinemann 2000 Stanowisko laboratoryjne do badania układów energoelektronicznych Lab stand for testing of power electronic components dr inż. Piotr Kaczmarek mgr inż. Marcin Pazio Wykonanie stanowiska na potrzeby laboratorium energoelektroniki i sterowania napędem. 1. Opracowanie koncepcji stanowiska 2. Wykonanie stanowiska 3. Opracowanie instrukcji R. Barlik, M. Nowak, Poradnik inżyniera energoelektronika WNT

11 Zadania do wykonani lub 2 Śledzenie wielomodelowe obiektów w przestrzeni powietrznej na podstawie danych z systemu ADS-B Interacting multiple model tracking of objects in airspace using data provided by the ADS-B system dr inż. Michał Meller Celem pracy jest opracowanie układu śledzenia wielomodelowego obiektów powietrznych na podstawie danych o położeniu dostarczanych z systemu ADS-B. System powinien ponadto umożliwiać rozpoznawanie podstawowych manewrów. 1. Wybór, zakup i uruchomienie odbiornika ADS-B. 2. Implementacja estymatora IMM (Interacting Multiple Models). 3. Implementacja układu asocjacji pomiarów do tras 1. ICAO (2012). ICAO Doc 9871, Technical Provisions for Mode S and Extended Squitter (2 ed.). International Civil Aviation Organization. 2. E. Mazor, A. Averbuch, Y. Bar-Shalom and J. Dayan, "Interacting multiple model methods in target tracking: a survey," in IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. 34, no. 1, pp , Jan Zadania do wykonani lub 2 Demonstrator systemu stabilizacji platformy górniczej Mining platform stabilization system dr inż. Michał Meller Celem pracy jest opracowanie systemu stabilizacji platformy górniczej zawieszonej na sprężystych linach. System powinien mierzyć pochylenie platformy, obciążenie lin, głębokość platformy w szybie a następnie wyliczać optymalne sterowanie (skrócenia/wydłużenia lin) tak, aby zapewnić wypoziomowanie platformy przy minimalizacji różnić obciążenia lin i spełnieniu warunków bezpieczeństwa. 1. Opracowanie modelu platformy, obejmującego system pomiarowy i wykonawczy. 2. Opracowanie modelu matematycznego układu sterowania. 3. Opracowanie i rozwiązanie zagadnienia optymalizacji celu sterowania. 1. Niederliński A, Mościński J., Ogonowski Z. Regulacja Adaptacyjna, Warszawa 1995, Wydawnictwo Naukowe PWN 11

12 Zadania do wykonani Sterowanie predykcyjne z niekwadratowym kryterium jakości sterowania Predictive control with nonquadratic cost function dr inż. Michał Meller Celem pracy jest opracowanie algorytmu sterowania predykcyjnego, np. GPC, wykorzystującego niekwadratowe kryterium jakości sterowania 1. Przegląd i wybór algorytmu sterowania predykcyjnego 2. Wybór solvera do rozwiązywania zagadnienia optymalizacji 3. Implementacja algorytmu w środowisku MATLAB lub podobnym 4. Porównanie zachowania algorytmu z jego odpowiednikiem, wykorzystującym kwadratową funkcję kosztu. 1. Niederliński A, Mościński J., Ogonowski Z. Regulacja Adaptacyjna, Warszawa 1995, Wydawnictwo Naukowe PWN Zadania do wykonani Sterowanie predykcyjne kulą na równoważni Predictive control of ball-on-beam plant dr inż. Michał Meller Celem pracy jest implementacja wybranego algorytmu sterowania predykcyjnego kulą na równoważni. 1. Uruchomienie istniejącego stanowiska laboratoryjnego. 2. Opracowanie modelu matematycznego obiektu sterowania 3. Implementacja sterownika 4. Porównanie zachowania układu zamkniętego z klasycznym regulatorem PID. 12

13 Pomiar wartości prędkości roweru w oparciu o czujniki inercyjne Bicycle speedometer based on inertial measurement unit prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki Celem pracy jest budowa prototypu urządzenia estymującego prędkość roweru w oparciu o dane pomiarowe z czujników inercyjnych. 1. Wybór procesora i czujników 2. Budowa modułu procesora 3. Budowa modułu czujników (IMU) 4. Implementacja filtrów programowych 5. Zamodelowanie aktualnej prędkości w oparciu o dane pomiarowe 6. Testy urządzenia 7. Opracowanie dokumentacji 1. J.A. Rios, E. White, Fusion Filter Algorithm Enhancements For a MEMS GPS/IMU 2. K. Seifert, O. Camacho, Implementing Positioning Algorithms Using Accelerometers, Freescale Semiconductor, dokumentacja techniczna wybranych elementów Temat zarezerwowany 13

14 Lokalizacja zakłóceń impulsowych w archiwalnych nagraniach fonicznych przy użyciu techniki filtracji dopasowanej Localization of impulsive disturbances in audio signals using template matching prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki mgr inż. Marcin Ciołek Eliminacja zakłóceń impulsowych z archiwalnych nagrań fonicznych 1. Zapoznanie się z problemem eliminacji zakłóceń impulsowych w archiwalnych nagraniach fonicznych. 2. Zastosowanie podejścia opartego na dopasowywaniu wzorców zakłóceń impulsowych. 3. Przeprowadzenie testów. 4. Opracowanie graficznego interfejsu użytkownika. 5. Przygotowanie dokumentacji technicznej. M. Niedźwiecki, M. Ciołek, Localization of impulsive disturbances in audio signals using template matching, Digital Signal Processing 46 (11) (2015) Eliminacja zakłóceń impulsowych z archiwalnych dźwiękowych przy użyciu techniki przetwarzania dwukierunkowego Elimination of impulsive disturbances from archive audio recordings using bidirectional signal processing prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki mgr inż. Marcin Ciołek Eliminacja zakłóceń impulsowych z archiwalnych nagrań fonicznych 1. Zapoznanie się z problemem eliminacji zakłóceń impulsowych w archiwalnych nagraniach fonicznych. 2. Zastosowanie techniki opartej na dwukierunkowym przetwarzaniu sygnału fonicznego. 3. Przeprowadzenie testów. 4. Opracowanie graficznego interfejsu użytkownika. 5. Przygotowanie dokumentacji technicznej. 1. Niedźwiecki M., Ciołek M.: Elimination of impulsive disturbances from archive audio signals using bidirectional processing, IEEE Transactions on Audio, Speech, and Language Processing, 21 (5) (2013) Niedźwiecki M., Ciołek M., "Elimination of clicks from archive speech signals using sparse autoregressive modeling", The 20th European Signal Processing Conference EUSIPCO 2012, Bucharest, August

15 Eliminacja zakłóceń impulsowych w archiwalnych nagraniach stereofonicznych Elimination of impulsive disturbances from stereo audio signals prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki mgr inż. Marcin Ciołek Eliminacja zakłóceń impulsowych z archiwalnych nagrań fonicznych 1. Zapoznanie się z problemem eliminacji zakłóceń impulsowych w archiwalnych nagraniach stereofonicznych. 2. Zastosowanie metody opartej na wektorowym modelowaniu autoregresyjnym. 3. Przeprowadzenie testów. 4. Opracowanie graficznego interfejsu użytkownika. 5. Przygotowanie dokumentacji technicznej. M. Niedźwiecki,M. Ciołek, and K. Cisowski, Elimination of impulsive disturbances from stereo audio recordings using vector autoregressive modeling and variable-order Kalman filtering, IEEE Transactions on Audio, Speech and Language Processing, 23 (6) (2015) 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 prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki 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 zagadnieniem 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. Opracowanie graficznego interfejsu użytkownika. 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, 19 (2) (2015)

16 Analiza tekstury i jej właściwości kolorystycznych oraz tworzenie jej opisu formie zbliżonej do języka naturalnego. Analysis of texture and its color properties with description in a natural-like language. prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki Mgr inż. Marcin Pazio Wybór spośród istniejących i /lub opracowanie nowych algorytmów służących automatycznemu rozpoznawaniu tekstur pod kątem implementacji w systemie wspomagającym osoby z upośledzonym wzrokiem. 1. Wybór spośród istniejących i/lub opracowanie nowych algorytmów służących automatycznemu rozpoznawaniu tekstur. 2. Opracowanie metody eliminacji wpływu skali odwzorowania tekstury i wpływu oświetlenia na ocenę barw i charakteru tekstury. 3. Opracowanie metod ceny tekstury w kryteriach zbliżonych do języka naturalnego (biało-zielone paski, czerwona kratka z zielonymi kropkami). 4. Opracowanie metod dopasowywania tekstury do zapisanej w bazie danych (odszukanie przedmiotu odpowiadającego konkretnemu wzorcowi). 1. R. Jain, R. Kasturi i B. G. Schunck, Machine vision, McGraw- Hill, Richard O. Duda, Peter E. Hart, David G. Stork, Pattern Classification, John Wiley & Sons, 2001 Liczba wykonawców 2 16

17 Opracowanie algorytmów estymacji orientacji tekstury. Designing algorithms for estimation of texture orientation. prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki Mgr inż. Marcin Pazio Wybór spośród istniejących i /lub opracowanie nowych algorytmów służących do oceny i wyznaczenia orientacji tekstur znajdujących się na okrągłych obiektach takich jak np. żetony, płyty CD i inne. Procesy technologiczne, takie jak nadruk lub montaż elementów, wymagają często precyzyjnego zorientowania (ustawienia pod ściśle określonym kątem) opracowywanego obiektu. Automatyzacja procesu produkcyjnego wymaga zautomatyzowania takiej operacji z wykorzystaniem systemu wizyjnego, w oparciu o wprowadzony przez operatora wzorzec. Wybór spośród istniejących i/lub opracowanie nowych algorytmów służących automatycznemu obliczaniu orientacji tekstury. 1. R. Jain, R. Kasturi i B. G. Schunck, Machine vision, McGraw- Hill, Richard O. Duda, Peter E. Hart, David G. Stork, Pattern Classification, John Wiley & Sons, 2001 Lokalizacja obszarów zawierających tekst w obrazach scen naturalnych z wykorzystaniem metod analizy i rozpoznawania tekstur. Localizing of text-containing regions in images from natural scenes using texture recognition and analysis methods. prof. dr hab. inż. Maciej Niedźwiecki Mgr inż. Marcin Pazio Wybór spośród istniejących i /lub opracowanie nowych algorytmów służących automatycznemu rozpoznawaniu obszarów zawierających tekst. Celem nie jest rozpoznanie, ani izolacja tekstu, lecz wskazanie rejonów, w których może się on znajdować. Wybór spośród istniejących i/lub opracowanie nowych algorytmów służących automatycznemu rozpoznawaniu tekstur. 1. R. Jain, R. Kasturi i B. G. Schunck, Machine vision, McGraw- Hill, Richard O. Duda, Peter E. Hart, David G. Stork, Pattern Classification, John Wiley & Sons,

18 System sterowania z wykorzystaniem komputera PC Control system based on a PC computer 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 wykorzystujący interfejs USB 4. opracowanie instrukcji laboratoryjnej 5. opracowanie zestawu przykładowych ćwiczeń 6. opracowanie ćwiczenia demonstracyjnego Mikrokontroler ARM jako uniwersalny sprzęg obiektu sterowania z komputerem PC Microcontroller ARM as a universal interface object PC computer Dr inż. Paweł Raczyński Celem pracy jest opracowanie sprzęgu umożliwiającego obsługę wejść i wyjść binarnych oraz wejść i wyjść analogowych do monitorowania i sterowania obiektu z poziomu komputera PC udostępniającego łącze USB. Dostępne są różnego rodzaju przykładowe obiekty. Oprócz sprzęgu należy opracować oprogramowanie mikrokontrolera umożliwiające tworzenie integrację i sterowanie różnego rodzaju prostych urządzeń 1. opracowanie koncepcji interfejsu 2. realizacja interfejsu 3. opracowanie oprogramowania w języku C 4. opracowanie przykładowej implementacji 5. opracowanie dokumentacji 6. testy efektywności przyjętych rozwiązań 18

19 Oprogramowanie do analizy wad konstrukcji stalowych na podstawie skanowania techniką MFL (Magnetic Flux Leakage) Software for the analysis of defects in steel structures based on MFL technique scanning (Magnetic Flux Leakage) Dr inż. Paweł Raczyński Dr inż. Marek Chmielewski (Wydział FTiMS) Celem pracy jest opracowanie oprogramowania umożliwiającego analizę rozkładu rozproszonego pola magnetycznego nad powierzchnią konstrukcji stalowej zarejestrowanego przez robota skanującego umożliwiająca detekcję, klasyfikację oraz określenie wymiarów geometrycznych ewentualnych ubytków metalu wywołanych korozją. Pomocniczą funkcją oprogramowania powinna być wizualizacja przestrzennego rozkładu wektora pola rozproszonego.. 1. opracowanie interfejsu umożliwiającego import danych pochodzących z robota skanującego, 2. opracowanie algorytmów wizualizacji rozkładu przestrzennego wektora pola rozproszonego 3. opracowanie algorytmów detekcji zaburzeń rozkładu pola oraz wywołanych ubytkami metalu ich klasyfikacji 4. opracowanie algorytmów oszacowania parametrów geometrycznych wad na podstawie zaburzeń rozkładu pola 5. implementacja algorytmów w postaci pakietu programowego 6. weryfikacja algorytmów i testy oprogramowania magisterskiej Tytuł w j. angielskim Ocena ryzyka eksploatacji zbiornika ciśnieniowego na podstawie skanowania ultradźwiękowego. Exploitation of a pressure vessel risk evaluation based on ultrasound skanning. Dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie oprogramowania umożliwiającego analizę i wizualizację geometrii ubytków ścianek zbiornika ciśnieniowego na podstawie skanningu ultradźwiękowego oraz oszacowanie ryzyka jego eksploatacji w świetle normy ASME B31G. 1. opracowanie algorytmów odtwarzających geometrię ubytku ścianki zbiornika 2. opracowanie algorytmów wizualizacji 2D i 3D geometrii analizowanego środowiska 3. opracowanie algorytmu oceny wpływu ubytku na maksymalne dopuszczalne ciśnienie robocze 4. implementacja oprogramowania Dostępne zestawy zweryfikowanych danych pomiarowych 19

20 magisterskiej Tytuł w j. angielskim System detekcji i lokalizacji robota inspekcyjnego do badania rurociągów Smart pig tracking system dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie oprogramowania umożliwiającego detekcję i lokalizację robota inspekcyjnego na podstawie analizy sygnałów elektromagnetycznego i akustycznego emitowanego przez robot inspekcyjny. Przewidziano dwa tryby pracy: detekcję czasu trawersu robota przez nieruchomy detektor oraz lokalizacja unieruchomionego robota przez poruszający się detektor. Dostępny jest sprzęt detektora oraz jego dokumentacja. 1. Opracowanie algorytmów detekcji maksimum sygnału elektromagnetycznego 2. Opracowanie algorytmów detekcji maksimum sygnału akustycznego 3. Opracowanie programowej implementacji opracowanych algorytmów 4. Opracowanie interfejsu użytkownika uwzględniającego łączność z systemem za pomocą łącza USB i łącza radiowego 5. Opracowanie oprogramowania komputera nadrzędnego (PC) 6. Opracowanie dokumentacji 1. Podręczniki fizyki 2. Dokumentacja sprzętu detektora 3. Dane katalogowe stosowanych komponentów elektronicznych 4. Dokumentacja oprogramowania narzędziowego 20

21 Audiowizualna reprezentacja stanu mentalnego człowieka z magisterskiej wykorzystaniem interfejsu mózg komputer opartego o EEG Tytuł w j. angielskim Audio-visual representation of a human mental state using EEGbased BCI dr inż. Stanisław Raczyński Celem pracy jest zaprojektowanie i implementacja programu dokonującego wizualizacji stanu mentalnego człowieka na podstawie odczytywanego i analizowanego EEG z wykorzystaniem opaski Emotiv EPOC+ (14+2 mokrych elektrod). System powinien być oparty o analizę częstotliwościową i przestrzenną sygnałów. 1. Przegląd literatury technicznej i naukowej z zakresu analizy sygnałów EEG oraz generowania dźwięku i obrazu w czasie rzeczywistym. 2. Implementacja wybranych w 1. metody analizy sygnałów EEG (np. poz. 1. w ch w celu określania stanu mentalnego. 3. Zaprojektowanie i implementacja metody generowania audiowizualnej reprezentacji stanu mentalnego. 4. Integracja analizy EEG i jego reprezentacji. 5. Przygotowanie pracy dyplomowej. 1. K.-R. Müller et al. Machine learning for real-time single-trial EEG-analysis: from brain computer interfacing to mental state monitoring." Journal of neuroscience methods (2008): [link] 2. Dokumentacja biblioteki SDK urządzenia Emotiv EPOC+. 3. K. Drobotowicz, W. Szulfer, Gra kulka w labiryncie sterowana myślami, projekt dyplomowy inżynierski, ETI, Politechnika Gdańska S. Paszkiel, Interfejsy mózg komputer, podręcznik akademicki, Politechnika Opolska, Puckette, Miller S., Miller S. Puckette Ucsd, and Theodore Apel. "Real-time audio analysis tools for Pd and MSP." (1998). 6. McCartney, James. "Rethinking the computer music language: SuperCollider." Computer Music Journal 26.4 (2002): Wang, Ge. The chuck audio programming language. a stronglytimed and on-the-fly environ/mentality. Princeton University, Dokumentacja techniczna języków syntezy obrazu: Nato d i vvvv. Temat zarezerwowany 21

22 Klasyfikacja nastroju nagrania z wykorzystaniem uczenia magisterskiej maszynowego Tytuł w j. angielskim Audio mood classification with machine learning dr inż. Stanisław Raczyński Wykorzystanie metod ucenia maszynowego (w szczególności maszyn wektorów nośnych oraz ukrytych modeli Markowa) do rozpoznawania nastroju nagrań muzycznych. 1. Badania wtórne: analiza stanu rzeczy. 2. Pozyskanie danych uczących. 3. Implementacja algorytmów uczenia maszynowego w języku R, Julia lub Python lub skorzystanie z istniejących pakietów. 4. Eksperymenty. 5. Kompilacja pracy dyplomowej. 6. Promocja projektu: publikacja naukowa lub wzięcie udziału w konkursie MIREX 2016, film pokazowy Hu, Xiao, and J. Stephen Downie. "When Lyrics Outperform Audio for Music Mood Classification: A Feature Analysis." ISMIR Hu, Xiao, et al. "The 2007 MIREX Audio Mood Classification Task: Lessons Learned." ISMIR Hu, Xiao, Mert Bay, and J. Stephen Downie. "Creating a Simplified Music Mood Classification Ground-Truth Set." ISMIR &rep=rep1&type=pdf 22

23 Analiza sentymentu wypowiedzi z użyciem nieparametrycznych magisterskiej metod bajesowskich Tytuł w j. angielskim Sentiment analysis using nonparametric Bayesian methods dr inż. Stanisław Raczyński Celem pracy jest weryfikacja tezy, iż kontekst ma istotne znaczenie dla analizy sentymentu wypowiedzi. Wykonane to będzie z wykorzystaniem modelu tematyczno-sekwencyjnego LHPYPA (alokacja ukrytego hierarchicznego procesu Pitmana-Yora). Analiza sentymenty odbywać się będzie w oparciu o dane społecznościowe pochodzące z serwisu Twitter lub z portali filmowych (np. Filmweb.pl). 1. Zapoznanie się z modelem LHPYPA. 2. Adaptacja istniejącej implementacji LHPYPA w języku C++ (standard C++11) na potrzeby analizy sentymentu wypowiedzi. 3. Implementacja API serwisu Twitter i integracja z PHPYPA. 4. Eksperymenty. 5. Kompilacja pracy dyplomowej. 6. Promocja projektu: publikacja naukowa lub wzięcie udziału w konkursie SemEval Kaggle task. Sentiment Analysis on Movie Reviews Pang, Bo, and Lillian Lee. "Opinion mining and sentiment analysis." Foundations and trends in information retrieval (2008): Raczynski, Stanislaw Andrzej, and Emmanuel Vincent. "Genre- Based Music Language Modeling with Latent Hierarchical Pitman-Yor Process Allocation." Audio, Speech, and Language Processing, IEEE/ACM Transactions on 22.3 (2014):

24 Śledzenie źródeł dźwięku z wykorzystaniem macierzy magisterskiej mikrofonowej i filtrów cząsteczkowych Tytuł w j. angielskim Sound source tracking using a microphone array and particle filters dr inż. Stanisław Raczyński 1. Przegląd literatury, analiza wyników poprzednich projektów. 2. Wybór kształtu i skonstruowanie ośmiokanałowej macierzy mikrofonowej w oparciu o jedną lub dwie karty dźwiękowe 8SoundsUSB. 3. Wykonanie nagrań dźwięku i referencyjnych danych o położeniu obiektu: a. jednego i dwu pojazdów UAV, wraz ze zsynchronizowanymi nagraniami wideo; b. mówiącego człowieka, wraz ze zsynchronizowanymi nagraniami wideo; c. jeżdżącego robota mobilnego, wraz z danymi z lidara robota. 4. Ekstrakcja danych referencyjnych z nagrań wideo z wykorzystaniem bibioteki OpenCV i ręcznymi korektami, analiza danych z lidara z wykorzystaniem metod SLAM. 5. Implementacja kartezjańskiej lokaliacji źródeł dźwięku w oparciu o filtr cząsteczkowy oraz istniejącą (opracowaną w poprzednim projekcie) implementację SRP-PHAT lub nową implementację Temat zarezerwowany algorytmu MUSIC. 1. S. M. Brandstein, H. F. Silverman. "A robust method for speech signal time-delay estimation in reverberant rooms." Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP), IEEE International Conference on. Vol. 1. IEEE, B. Kwon, Y. Park; Y. Park, "Analysis of the GCC-PHAT technique for multiple sources," Control Automation and Systems (ICCAS), International Conference on, vol., no., pp , M. Latt, Śledzenie roju dronów za pomocą macierzy mikrofonowej, projekt dyplomowy inżynierski, ETI, Politechnika Gdańska, Valin, Jean-Marc, François Michaud, and Jean Rouat. "Robust localization and tracking of simultaneous moving sound sources using beamforming and particle filtering." Robotics and Autonomous Systems 55.3 (2007): Z. Mahboubi, Z. Kolter, T. Wang, G. Bower, A. Y.Ng. Camera Based Localization for Autonomous UAV Formation Flight. Stanford University, USA, Rui, Yong, and Yunqiang Chen. "Better proposal distributions: Object tracking using unscented particle filter." Computer Vision and Pattern Recognition, CVPR Proceedings of the 2001 IEEE Computer Society Conference on. Vol. 2. IEEE,

25 magisterskiej Tytuł w j. angielskim Rejestracja i analiza zmian parametrów fizjologicznych osób przebywających w komorze hiperbarycznej lub barycznej Registration and analysis of changes of physiological parameters of persons staying in the hyperbaric or barometric chamber. dr inż. Stefan Sieklicki prof. dr hab. med. Janusz Siebert Opracowanie sposobu analizy i rejestracji zmian parametrów fizjologicznych osób przebywających w komorze hiperbarycznej lub barycznej W ramach pracy należy dokonać rejestracji istniejącego stanu fizjologicznego pacjenta, a następnie zaprojektować i uruchomić komputerowy system pozwalający na uzyskanie wymaganych przez lekarza danych o zmianach parametrów fizjologicznych osób przebywających w komorze hiperbarycznej lub barycznej. hiperbaria.wroc.pl, Działanie komory barycznej ma wpływ na poprawę parametrów fizjologicznych pacjentów, warto więc przeprowadzić analizę działania takiej komory. 25

26 Algorytmy sterowania aparatem zapobiegającym powstawaniu magisterskiej epizodów bezdechu sennego Tytuł w j. angielskim Algorithms for control of the apparatus preventing episodes of sleep apnea. dr inż..stefan Sieklicki dr med. J. Drozdowski Opracowanie algorytmu i oprogramowania układu elektronicznego zbudowanego z mikrokontrolera z rodziny AVR sterującego aparatem zapobiegającym powstawaniu epizodów bezdechu sennego 1. Propozycja i opracowanie algorytmu sterowania aparatem 2. Opracowanie oprogramowania układu elektronicznego zbudowanego z mikrokontrolera z rodziny AVR 3. Opracowanie oprogramowania monitorującego pozwalającego na przenoszenie danych za pomocą pamięci USB Barlik R., Nowak M. Układy sterowania i regulacji urządzeń energoelektronicznych, podręcznik, Doliński J. Mikrokontrolery AVR w praktyce BTC, 2004, Baranowski R. Mikrokontrolery AVR ATmega w praktyce, ISBN: Nie leczony bezdech senny obniża komfort naszego życia oraz wywołuje trwałe zmiany w naszym zdrowiu. Pomimo promowania badań polisomnograficznych, ciągle jeszcze wiele osób nie wie, że cierpi na bezdech senny. Jedną z form leczenia bezdechu jest stosowanie aparatów utrzymujących dodatnie ciśnienie w drogach oddechowych. Najlepszym rozwiązaniem jest dopasowywanie zmian ciśnienia do potrzeb konkretnego pacjenta. Bezdech senny to grupa zaburzeń czynności oddechowych w czasie snu. Umożliwienie wspomagania oddechu daję szanse na wypoczynek w czasie snu Układ rejestracji i analizy kaszlu magisterskiej Tytuł w j. angielskim System for registration and analysis of cough dr inż. Stefan Sieklicki dr inż. Stanisław Raczyński Projekt i realizacja układu pomiaru i analizy sygnałów kaszlu 1. Propozycja i opracowanie układu elektronicznego w oparciu o mikrokontroler 2. Realizacja układu elektronicznego w oparciu o mikrokontroler 3. Napisanie oprogramowania na mikrokontroler 4. Opracowanie oprogramowania pozwalającego na przenoszenie danych za pomocą pamięci USB M. Krajnik, M. Grabowski: Wibroakustyczny System Rejestracji Kaszlu MEPIM, Pomiar i analiza kaszlu daje możliwość identyfikacji zaburzeń fizjologicznych u pacjenta 26

27 magisterskiej Ocena położenia kończyny na podstawie analizy sygnałów elektrycznej aktywności mięśniowej (EMG). Tytuł w j. angielskim Limb position estimation based on electro-myography (EMG) signals analysis dr inż. Stefan Sieklicki dr inż. Wiktor Sieklicki Wydz. Mechaniczny Zaprojektowanie i zbudowanie wzmacniacza sygnałów EMG o 6 kanałach wejściowych, rejestrującego sygnały EMG, a następnie będzie przekazującego dane do komputera PC celem późniejszej analizy. Zadaniem systemu ma być identyfikacja położenia wybranej kończyny człowieka na podstawie przebiegu zarejestrowanych sygnałów. 1. zaprojektowanie i zbudowanie wzmacniacza o 6 kanałach wejściowych z możliwością rejestracji i eksportu sygnałów mierzonych do komputera PC 2. napisanie programu interpretującego bieżący sygnał EMG na podstawie zarejestrowanych przebiegów w wybranych kanałach i na tej podstawie, określenia aktualnego położenia kończyny człowieka. 1. L. Chmielewski, J. L. Kulikowski, A. Nowakowski, Obrazowanie biomedyczne, Tom 8, Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit. Jest to ósma pozycja wchodząca w skład 9-tomowej monografii Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000 pod redakcją Macieja Nałecza. 2. Fizyczne metody diagnostyki medycznej i terapii. Wydawnictwo Naukowe PWN 3. J. Moczko, L. Kramer - "Cyfrowe metody przetwarzania sygnałów biomedycznych 4. Identification of Motor Unit Discharge Patterns from High- Density Surface EMG during High Contraction Levels - 5th European Conference of the International Federation for Medical and Biological Engineering IFMBE Proceedings Volume 37, 2012, pp S. G. Meek, J. E. Wood, S. C. Jacobsen: Model-Based, Multi- Muscle EMG Control of Upper-Extremity Prostheses, Multiple Muscle Systems 1990, pp Interpretacja położenia kończyny na podstawie analizy sygnałów elektrycznej aktywności mięśniowej (EMG) z perspektywą wykorzystania w sterowaniu robotem 27

28 magisterskiej Tytuł w j. angielskim Sterowanie ramieniem manipulatora na podstawie chwilowych wartości sygnałów elektrycznej aktywności mięśniowej (EMG). Control of the manipulator based on electro-myography (EMG) signals. dr inż. Stefan Sieklicki dr inż. Wiktor Sieklicki, Wydz. Mechaniczny Zaprojektowanie i zbudowanie systemu rejestracji sygnałów EMG celem wykorzystania tych sygnałów do sterowania w czasie rzeczywistym ramieniem manipulatora o 3 stopniach swobody. 1. zaprojektowanie i zbudowanie przykładowego manipulatora opartego na serwach modelarskich (zestawów bioloid ) i sterowanego mikroprocesorem, 2. zaprojektowanie i zbudowanie wzmacniacza o odpowiedniej ilości kanałów wejściowych do tego aby można było na podstawie mierzonych sygnałów EMG sterować ramieniem manipulatora (na początek 3-4 kanałów EMG), 3. zaprojektowanie i zbudowanie systemu na bieżąco interpretującego mierzone sygnały EMG i generującego na ich podstawie sygnały (polecenia) do sterownika manipulatora. 1. L. Chmielewski, J. L. Kulikowski, A. Nowakowski, Obrazowanie biomedyczne, Tom 8, Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit. Jest to ósma pozycja wchodząca w skład 9-tomowej monografii Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000 pod redakcją Macieja Nałecza. 2. Fizyczne metody diagnostyki medycznej i terapii. Wydawnictwo Naukowe PWN 3. J. Moczko, L. Kramer - "Cyfrowe metody przetwarzania sygnałów biomedycznych 4. Identification of Motor Unit Discharge Patterns from High- Density Surface EMG during High Contraction Levels - 5th European Conference of the International Federation for Medical and Biological Engineering IFMBE Proceedings Volume 37, 2012, pp S. G. Meek, J. E. Wood, S. C. Jacobsen: Model-Based, Multi- Muscle EMG Control of Upper-Extremity Prostheses, Multiple Muscle Systems 1990, pp

29 magisterskiej Tytuł w j. angielskim Aparat rejestrujący szmery oddechowe System for recording of breathing sounds dr inż. Stefan Sieklicki Prof. dr hab. Med. Janusz Siebert, dr med. J. Drozdowski Opracowanie systemu komputerowego mierzącego i zapamiętującego następujące parametry : pomiar ciężaru, daty i czasu pracy, rejestracja pojazdu mierzonego itp. 1. Opracowanie przetwornika siły pozwalającego na konwersję siły lub położenia na sygnał elektryczny 2. Opracowanie układu elektronicznego w oparciu o mikrokontroler z rodziny AVR 3. Napisanie oprogramowania na mikrokontroler 4. Budowa układu pomiarowego 5. Opracowanie oprogramowania monitorującego pozwalający na przenoszenie danych za pomocą pamięci USB 1. Doliński J. Mikrokontrolery AVR w praktyce BTC 2004, 2. Mikrokontrolery AVR ATmega w praktyce 3. LOGOPEDA 1(7)/2009 magisterskiej Tytuł w j. angielskim Urządzenie sterujące ciśnieniem w komorze barycznej System for control of air pressure in hyperbaric chamber dr inż. Stefan Sieklicki Prof. dr hab. Med. Janusz Siebert, dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie systemu komputerowego mierzącego i sterującego ciśnieniem w obiekcie zamkniętym komorze barycznej 1. Opracowanie układu pozwalającego na pomiar ciśnienia w pomieszczeniu w sposób dynamiczny. 2. Budowa układu pomiarowego 3. Opracowanie układu elektronicznego sterującego pompą zmieniającą ciśnienie powietrza w komorze 4. Napisanie oprogramowania dla sterownika pozwalającego na uzyskanie wskazanego ciśnienia 5. Opracowanie oprogramowania monitorującego pozwalający na przenoszenie danych ze wskazanego czasu działania za pomocą pamięci USB Doliński J. Mikrokontrolery AVR w praktyce BTC 2004, Mikrokontrolery AVR ATmega w praktyce