TEMATY PRAC DYPLOMOWYCH INŻYNIERSKICH 2013/2014 KATEDRA SYSTEMÓW AUTOMATYKI

Transkrypt

1 TEMATY PRAC DYPLOMOWYCH INŻYNIERSKICH 2013/2014 KATEDRA SYSTEMÓW AUTOMATYKI 1. Eliminacja odblasków w chmurze punktów skaner 3D. Elimination of ghost reflections in a cloud of points 3D scanner. 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 inżynierskiej 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. 1. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, Multi-Peak Range Imaging For Accurate 3D Reconstruction of Specular Objects, J. park, A., C., kak, 2004 Narzędzia programistyczne: MATLAB lub Visual Studio 2. Skaner 3D tworzenie modeli 3D z zarejestrowanej chmury punktów. Scanner 3D create 3D models from the registered points Cloud. 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 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

2 3. Rysowanie rysunków wektorowych za pomocą robota przemysłowego. Painting vector drawings using the industrial robot. mgr inż. Piotr Fiertek Opracować program na komputer PC oraz program sterujący robotem przemysłowym Kawasaki lub Mitsubishi, realizujący odtworzenie przez robota zadanego rysunku. Program na PC, powinien umożliwiać importowanie (z innego programu graficznego) i edycję rysunku wektorowego, który następnie w postaci ciągu instrukcji przesyłany jest do robota przemysłowego. Robot na podstawie otrzymanych instrukcji powinien odtworzyć rysunek na kartce za pomocą zamontowanych na ramieniu robota pisaków. 1. Napisanie programu na PC (C++ lub C#) realizującego edycję rysunku wektorowego oraz zamianę rysunku na ciąg instrukcji przesyłanych do robota przemysłowego. 2. Implementacja komunikacji miedzy komputerem PC a robotem przemysłowym. 3. Napisanie programu sterującego robotem. 4. Zaprojektowanie i wykonanie mocowania dla trzech pisaków. Mocowanie pisaków powinno zapewniać elastyczny kontakt końcówki piszącej z kartką papieru. 5. Kalibracja układu współrzędnych kartki oraz położenia pisaków względem flanszy robota (odpowiednie procedury kalibracyjne dla robota Kawasaki są dostępne z poziomu interfejsu robota Kawasaki, w przypadku rob. Mitsubishi, muszą być zaimplementowane przez osoby realizujące wybrany temat) 1. Dokumentacja do robotów Kawasaki i Mitsubishi 2. Bruce Eckel, Thinking In C++, January 13, 2000 Wymagana dobra znajomość programowania w C++

3 4. Równoległe przetwarzanie obrazów technologia CUDA. Parallel image processing CUDA technology. mgr inż. Piotr Fiertek Celem proponowanego tematu jest zapoznanie się z możliwością wykorzystania mocy obliczeniowych nowoczesnych kart graficznych do przetwarzania obrazów oraz implementacja algorytmów przetwarzania obrazów, wykorzystujących przetwarzanie równoległe wykorzystanie technologii CUDA opracowanej przez firmę NVIDIA. 1. Opanowanie obsługi interfejsu CUDA 2. Zaimplementowanie podstawowych algorytmów przetwarzania obrazu: filtry konwolucyjne, progowanie obrazu. 3. Implementacja bardziej złożonych algorytmów: segmentacja obrazu, eliminacja dystorsji obrazu. 1. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, Dokumentacja do kart graficznych firmy nvidia znajomość podstaw przetwarzania obrazów, dobra znajomość programowania w C++, środowisko Visual Studio

4 5. Utworzenie symulatora wirtualnego urządzenia procesu technologicznego wraz z opracowaniem algorytmów sterowania urządzeniem na fizycznym sterowniku. Create a simulator of technological process with the development of the control algorithms on the physical device. mgr inż. Piotr Fiertek Celem proponowanego tematu pracy inżynierskiej jest utworzenie symulatora maszyny lub procesu technologicznego, który mógłby zostać podłączony do fizycznego sterownika PLC. W ramach proponowanego tematu należy również opracować algorytmy sterujące wirtualnym obiektem (symulowanym za pomocą powstałej symulacji), zaimplementowane na fizycznym sterowniku PLC lub układzie mikroprocesorowym. Ze względu na bezpośrednią współpracę symulatora z fizyczną jednostką sterującą, symulator powinien zapewniać symulowanie obiektu w czasie rzeczywistym. Symulator powinien umożliwiać również sterowanie wirtualną maszyną bezpośrednio z poziomu symulacji (bez potrzeby podłączania fizycznego sterownika). 1. Opanowanie opracowanego już w poprzednich latach interfejsu między komputerem PC a sterownikiem PLC i dołączenie go do własnego projektu. 2. Opracowanie równań matematycznych opisujących modelowany obiekt lub proces technologiczny 3. Implementacja symulacji modelowanego obiektu lub procesu technologicznego wraz z zapewnieniem odpowiedniej wizualizacji modelowanych procesów. 4. Opracowanie i implementacja różnych algorytmów sterowania wirtualnym obiektem za pomocą fizycznego sterownika PLC lub jednostki mikroprocesorowej. 1. Thinking in C++, Bruce Eckel, January 13, 2000 dobra znajomość programowania w C++

5 6. System autonomicznej nawigacji robota mobilnego. Autonomous navigation system for mobile robots. Dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie i implementacja algorytmów autonomicznej nawigacji robota mobilnego 1. opracowanie koncepcji wyposażenia robota w czujniki umożliwiające nawigację; 2. opracowanie algorytmów umożliwiających autonomiczną nawigację robota w przestrzeni roboczej; 3. opracowanie oprogramowania będącego implementacją opracowanych algorytmów; 4. możliwe jest doposażenie robota w system wizyjny 5. opracowanie dokumentacji Liczba wykonawców 1-2 robot wyposażony jest komputer sterujący z rdzeniem ARM; komputer wyposażony jest system łączności bezprzewodowej 7. Pakiet dydaktyczny komputer PC jako układ sterujący. PC computer as a control system laboratory set. Dr inż. Paweł Raczyński opracowanie koncepcji zestawu z uwzględnieniem obiektu sterowania (zastaw MAB); opracowanie oprogramowania komputera PC; opracowanie koncepcji eksperymentów laboratoryjnych ilustrujących tworzenie, uruchamianie i testowanie oprogramowania czasu rzeczywistego pisanego w języku C opracowanie dokumentacji Liczba wykonawców 1-2

6 8. System zarządzania modelem terminala kontenerowego. Management system for container terminal model. Dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie oprogramowania będącego implementacją systemu zarządzania zasobami terminalu z uwzględnieniem technik optymalizacji prowadzących do optymalnego rozkładu kontenerów na placu z uwzględnieniem planowanych terminów i metod ich odbioru. opracowanie modelu terminalu kontenerowego opracowanie bazy danych zawierające niezbędne informacje o składowanych kontenerach ich parametrach, terminach i kierunkach odprawy itp.; opracowanie metod optymalizacji minimalizujących czas manipulacji kontenerem i ilość wykonywanych ruchów, programowa implementacja systemu zarządzania modelem terminalu opracowanie dokumentacji Liczba wykonawców 1-2 baza sprzętowa model terminala kontenerowego wyposażony w suwnicę, baza laboratoryjna Katedry 9. Mapowanie otoczenia robota na podstawie wielośladowego pomiaru odległości. Mobile robot environment mapping using multi-sensor range meter. Dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie oprogramowania umożliwiającego analizę i wizualizację geometrii środowiska robota na podstawie wskazań wielu czujników dotykowych. opracowanie algorytmów odtwarzających geometrię środowiska pracy robota na podstawie wielośladowego pomiaru odległości opracowanie algorytmów wizualizacji 2D i 3D geometrii analizowanego środowiska implementacja oprogramowania opracowanie dokumentacji Liczba wykonawców 1-2 Dostępne zestawy zweryfikowanych danych pomiarowych

7 10. Model do testowania stabilizacji orientacji przestrzennej platformy z czujnikami pomiarowymi. Sensor carrier platform model for testing 3D orientation stabilization. Dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie sprzętu i oprogramowania umożliwiającego eksperymenty zmierzające do stabilizacji orientacji przestrzennej platformy z wykorzystaniem dwóch oraz trzech osi korekcyjnych. opracowanie koncepcji modelu platformy konstrukcja modelu platformy opracowanie algorytmów stabilizacji orientacji przestrzennej z korektą 2D i 3D opracowanie oprogramowania umożliwiającego realizację testów stabilizacji orientacji przestrzennej implementacja oprogramowania opracowanie dokumentacji Liczba wykonawców Autonomiczny cyfrowy rejestrator wielokanałowy. Multichannel digital autonomic recorder. Dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie wielokanałowego rejestratora pomiarów z czujników analogowych z archiwacją pomiarów w pamięci nielotnej (karta micro SD) oraz odczytem danych poprzez USB. Wyzwalanie pomiarów czasowe lub wyzwalane przebiegiem zewnętrznym. opracowanie koncepcji funkcjonowania rejestratora opracowanie oprogramowania rejestratora przeprowadzenie testów funkcjonalnych rejestratora opracowanie dokumentacji Liczba wykonawców 1-2 Dostępny gotowy sprzęt rejestratora (mikrokontroler ARM)

8 12. Kompas wykorzystujący trójosiowy czujnik Halla. Compass based on 3D Hall sensor. Dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie kompasu wykorzystującego trójosiowy czujnik Halla oraz trójosiowy akcelerometr uwzględniający korektę północy geograficznej względem północy magnetycznej opracowanie koncepcji kompasu opracowanie i wykonanie sprzętu opracowanie oprogramowania przeprowadzenie testów funkcjonalnych kompasu opracowanie dokumentacji Liczba wykonawców 1-2 Wskazane użycie mikrokontrolera z rdzeniem ARM 13. inżynierskiej (jęz. Pol.) inżynierskiej (jęz. Ang.) System lokalizacji biegacza w oparciu o dane pomiarowe z wielu źródeł. Multisource runner localization system. dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie i wykonanie systemu lokalizacji biegacza bazującego na danych z GPS oraz czujników MEMS 1. Wybór platformy sprzętowej zbierającej i analizującej dane (telefon lub palmtop z GPS) 2. Opracowanie i wykonanie zespołu czujników przesyłających dane do jednostki centralnej 3. Wykonanie oprogramowania zbierającego dane 1. Janusz Narkiewicz GPS i inne satelitarne systemy nawigacyjne 2. Charlie Collins, Michael Galpin, Matthias Kaeppler Android w praktyce

9 14. inżynierskiej (jęz. Pol.) inżynierskiej (jęz. Ang.) Komputer pokładowy samochodu terenowego. Off-road car computer. dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie i wykonanie prostego komputera pokładowego dla samochodu terenowego 1. Opracowanie założeń technicznych komputera 2. Wykonanie obwodu drukowanego 3. Wykonanie oprogramowania i testy w terenie 1. Paweł Borkowski AVR i ARM7. Programowanie mikrokontrolerów dla każdego 15. Bezprzewodowy system sterowania pracą centrali klimatyzacyjnej. Wireless air handling unit control system. dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie i wykonanie bezprzewodowego systemu sterowania pracą centrali klimatyzacyjnej 1. Wybór platformy sprzętowej sterownika 2. Opracowanie i wykonanie zespołu czujników przesyłających dane do jednostki centralnej oraz elementów wykonawczych 3. Wykonanie oprogramowania 1.Paweł Borkowski AVR i ARM7. Programowanie mikrokontrolerów dla każdego

10 16. Wirtualne laboratorium sterowania analogowego. Virtual lab of analog control. dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie i wykonanie strony wirtualnego laboratorium sterowania analogowego w formie strony WWW 1. Opracowanie zestawu ćwiczeń laboratoryjnych 2. Projekt bazy danych 3. Wykonanie oprogramowania serwera WWW 1. J. Nowakowski Podstawy automatyki t 1 i2, skrypt PG 17. Stacja pogodowa zbudowana w oparciu o układ raspberry pi. Weather Stations based on raspberry pi module. dr inż. Piotr Kaczmarek Opracowanie i wykonanie stacji pogodowej, z której dane będą dostępne za pośrednictwem strony WWW 1. Opracowanie i wykonanie zestawu czujników temperatury i ciśnienia 2. Projekt bazy danych 3. Wykonanie oprogramowania serwera WWW 1.

11 18. System rozpoznawania mówców oparty na procesorze sygnałowym Texas Instruments TMS320C6748. Speaker recognition system based on Texas Instruments TMS320C6748 DSP. Dr inż. Krzysztof Cisowski Opracowanie oprogramowania służącego do rozpoznawania mówców dla systemu uruchomieniowego Zoom OMAP-L138 experimenter Kit, zawierającego procesor sygnałowy Texas Instruments TMS320C Opracowanie algorytmu rozpoznawania mówców 2. Implementacja algorytmy na procesorze sygnałowym 3. Realizacja interfejsu użytkownika 1. Dokumentacja zestawu uruchomieniowego Zoom OMAP-L138 experimenter Kit firmy Teksas Instruments. 2. G. Czapkowski, M. Skałecki: Praca dyplomowa WETiI, System dostepowy oparty o metody Automatycznego Rozpoznawania Mowy. 3. Michał Waśko: Praca dyplomowa WETiI, Sterowanie platformą mobilną za pomocą głosu. Narzędzia programistyczne: MATLAB, TI Code Composer Studio, MS Visual Studio

12 19. Model stanowiska laboratoryjnego do badania pasywnych metod tłumienia drgań. Model of laboratory system for testing of passive methods of vibration damping. Dr inż. Krzysztof Cisowski Zaprojektowanie i budowa stanowiska laboratoryjnego służącego do demonstracji własności tłumiących drgania wybranych materiałów izolacyjnych. System sterująco-pomiarowy powinien zostać oparty o zestaw uruchomieniowy procesora sygnałowego Texas Instruments TMS320C Opracowanie i realizacja części mechanicznej stanowiska laboratoryjnego. 2. Opracowanie i implementacja na procesorze sygnałowym algorytmów sterowania wzbudnikem stolika wibracyjnego. 3. Opracowanie i implementacja na procesorze sygnałowym algorytmów części pomiarowej systemu. 4. Realizacja interfejsu użytkownika 1. Dokumentacja zestawu uruchomieniowego Spectrum Digital dla procesora sygnałowego Texas Instruments TMS320C Z. Osiński, Tłumienie drgań, Wydawnictwo Naukowe PWN Narzędzia programistyczne: MATLAB, TI Code Composer Studio, MS Visual Studio

13 20. Procesorowy system optycznego rozpoznawania znaków (OCR). Processor system of optical chracter recognition (OCR). Dr inż. Krzysztof Cisowski Celem pracy jest projekt oraz realizacja w oparciu o DSK procesora sygnałowego Texas Instruments TMS320C6713 laboratoryjnego systemu optycznego rozpoznawania znaków (Optical Character Recognition - OCR). Opracowany system będzie wykorzystany w laboratorium Procesorów Sygnałowych i Układów Programowalnych. Układ pozwalał będzie na rozpoznawanie krótkich napisów odczytywanych za pomocą kamery cyfrowej. Zarówno odczytany tekst (czarno-biały), jak i rozpoznane litery będzie można wyświetlać na współpracującym z procesorem wyświetlaczu graficznym LCD. System wyposażony zostanie w odpowiedni interfejs użytkownika pozwalający na sterowanie opcjami programu z poziomu komputera PC. 1. Wybór i opracowanie algorytmów optycznego rozpoznawania znaków. 2. Opracowanie projektu i wykonanie oprogramowania systemu OCR dla DSK TMS320C Projekt i wykonanie oprogramowania interfejsu systemu. 1. Dokumentacja zestawu uruchomieniowego Spectrum Digital dla procesora sygnałowego Texas Instruments TMS320C S.V. Rice, G. Nagy, T.A. Nartker, Optical Character Recognition: An illustrated guide to the frontier. Kluwer Academic Publishers, Narzędzia programistyczne: MATLAB, TI Code Composer Studio, MS Visual Studio

14 21. Zastosowanie mikrokontrolera DSP Texas Instruments TMS320F28035 do budowy uniwersalnego modułu diagnostycznopomiarowego. Application of DSP Texas Instruments TMS320F28035 microcontroller for designing universal monitoring and measurement unit. Dr inż. Krzysztof Cisowski Celem pracy jest zaprojektowanie oraz zbudowanie prototypu uniwersalnego modułu pomiarowego służącego do zbierania i wstępnej analizy sygnałów cyfrowych pochodzących z wybranego zbioru czujników pomiarowych (temperatury, ciśnienia, drgań, położenia itp.). Zaprojektowany układ będzie wykorzystywał mikrokontroler DSP Texas Instruments TMS320F28035 wyposażony w dodatkowy koprocesor do obliczeń zmiennoprzecinkowych. Zadaniem modułu będzie oprócz akwizycji danych, ich wstępna obróbka poprzez zastosowanie np. filtracji cyfrowej lub wybranego algorytmu selekcji lub segmentacji. Moduł będzie komunikował się z macierzystym komputerem PC poprzez interfejs USB. Zadaniem komputera będzie bardziej zaawansowane, w porównaniu z modułem pomiarowym, przetwarzanie danych i wizualizacja uzyskanych efektów obliczeń. 1. Opracowanie i implementacja na mikrokontrolerze TMS320F28035 oprogramowania sterującego pracą czujników i komunikacją z komputerem PC oraz algorytmów wstępnego przetwarzania danych. 2. Realizacja na komputerze PC interfejsu użytkownika oraz algorytmów przetwarzania i wizualizacji danych. 1. ŻÓŁTOWSKI B., CEMPEL C. (red.): Inżynieria Diagnostyki Maszyn, praca zbiorowa., PTDT ITE PIB Radom, Warszawa, Bydgoszcz, Radom Dokumentacja mikrokontrolera DSP Texas Instruments TMS320F Piotr Kira, Krzysztof Pupowski, Praca dyplomowa WETiI, Uniwersalny moduł kontrolno-pomiarowy Narzędzia programistyczne: MATLAB, TI Code Composer Studio, MS Visual Studio

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

16 23. 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 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 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 MACIEJ, MELLER MICHAŁ: A new approach to active noise and vibration control Part I: the known frequency case, IEEE Transaction on Signal Processing, Vol. 57, No. 9, str Szymon Scharmach, Praca dyplomowa WETiI, Systemy aktywnego tłumienia zakłóceń w dukcie akustycznym. 4. Rafael Cierpka, Praca dyplomowa inżynierska WETiI, Active noise control in a standard HVAC duct. Narzędzia programistyczne: TI Code Composer Studio, MATLAB, MS Visual Studio.

17 24. inżynierskiej (jęz. Pol.) inżynierskiej (jęz. Ang.) Eliminacja trzasków z archiwalnych nagrań audio przy użyciu modeli dwuzakresowych. Elimination of impulsive disturbances from archive audio recordings using sparse autoregressive modeling. mgr inż. Marcin Ciołek Implementacja algorytmu do eliminacji trzasków z archiwalnych nagrań audio przy użyciu modeli dwuzakresowych. Opracowanie i implementacja optymalnej metody określania wartości chwilowej okresu podstawowego sygnału. 1. Zapoznanie się z problemem eliminacji trzasków w nagraniach audio. 2. Implementacja algorytmu do eliminacji trzasków z archiwalnych nagrań audio przy użyciu modeli dwuzakresowych. 3. Zbadanie wpływu różnych metod określania wartości chwilowej okresu podstawowego sygnału na jakość interpolacji brakujących fragmentów sygnału. 4. Opracowanie i implementacja optymalnej metody określania wartości chwilowej okresu podstawowego sygnału w danym algorytmie. 5. Opracowanie interfejsu graficznego. 6. 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 Niedźwiecki M., Ciołek M., Elimination of clicks from archive speech signals using sparse autoregressive modeling, The 20 th European Signal Processing Conference EUSIPCO 2012, Bucharest, August

18 25. Eliminacja trzasków oraz szumu szerokopasmowego z archiwalnych nagrań audio przy użyciu rozszerzonego filtru Kalmana. Elimination of impulsive disturbances and broadband noise from archive audio recordings using Extended Kalman Filter. mgr inż. Marcin Ciołek Implementacja algorytmu do eliminacji trzasków oraz szumu szerokopasmowego z archiwalnych nagrań audio przy użyciu rozszerzonego filtru Kalmana. Przeprowadzenie testów oceniających jakość sygnałów po renowacji. 1. Zapoznanie się z problemem eliminacji trzasków w nagraniach audio. 2. Implementacja algorytmu do eliminacji trzasków oraz szumu szerokopasmowego z archiwalnych nagrań audio przy użyciu rozszerzonego filtru Kalmana. 3. Przeprowadzenie testów oceniających jakość sygnałów po renowacji. 4. Opracowanie interfejsu graficznego. 5. Opracowanie dokumentacji. 1. Niedźwiecki M., Cisowski K.: Adaptive scheme for elimination of broadband noise and impulsive disturbances from AR and ARMA signals, IEEE Trans. Signal Processing, vol. 44, pp , Niedźwiecki M., Cisowski K.: Smart copying - a new approach to reconstruction of audio signals, IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 49, pp , 2001

19 26. inżynierskiej (jęz. Pol.) inżynierskiej (jęz. Ang.) Eliminacja szumu szerokopasmowego z archiwalnych nagrań audio. Elimination of broadband noise from archive audio recordings. mgr inż. Marcin Ciołek Eliminacja szumu szerokopasmowego z archiwalnych nagrań audio. Przeprowadzenie testów oceniających jakość sygnałów po renowacji. 1. Zapoznanie się z problemem eliminacji szumu szerokopasmowego w nagraniach audio. 2. Implementacja algorytmu do eliminacji szumu szerokopasmowego z archiwalnych nagrań audio przy użyciu rozszerzonego filtru Kalmana. 3. Implementacja algorytmu do eliminacji szumu szerokopasmowego z archiwalnych nagrań audio przy użyciu metody odejmowania widm. 4. Przeprowadzenie testów oceniających jakość sygnałów po renowacji. 5. Opracowanie interfejsu graficznego. 6. Opracowanie dokumentacji. Niedźwiecki M., Cisowski K.: Adaptive scheme for elimination of broadband noise and impulsive disturbances from AR and ARMA signals, IEEE Trans. Signal Processing, vol. 44, pp , Advanced Digital Signal Processing and Noise Reduction, Saeed V. Vaseghi

20 27. Opracowanie i implementacja metody identyfikacji epizodów bezdechu sennego oraz spłycenia oddechu. Development of measures to assess the quality of the recording after the renovation - the elimination of clicks from archive audio recordings. mgr inż. Marcin Ciołek Opracowanie i implementacja metody identyfikacji epizodów bezdechu sennego oraz spłycenia oddechu. 1. Zapoznanie się z problemem bezdechu sennego oraz spłycenia oddechu. 2. Opracowanie metody identyfikacji epizodów bezdechu sennego oraz spłycenia oddechu. 3. Implementacja metody identyfikacji 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 Opracowanie i implementacja metody klasyfikacji epizodów bezdechu sennego oraz spłycenia oddechu. Development and implementation of methods for classification of sleep apnea and hypopnea episodes. 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.

21 inżynierskiej (jęz. Pol.) inżynierskiej (jęz. Ang.) Opracowanie i implementacja metody identyfikacji epizodów kaszlu w sygnałach wibroakustycznych. Opracowanie i implementacja metody identyfikacji epizodów kaszlu w sygnałach wibroakustycznych. mgr inż. Marcin Ciołek Opracowanie i implementacja metody identyfikacji epizodów kaszlu w sygnałach wibroakustycznych. 1. Zapoznanie się z problemem identyfikacji epizodów kaszlu w sygnałach wibroakustycznych. 2. Opracowanie metody identyfikacji epizodów kaszlu w sygnałach wibroakustycznych. 3. Implementacja metody identyfikacji epizodów kaszlu w sygnałach wibroakustycznych. 4. Opracowanie interfejsu graficznego. 5. Zbieranie pomiarów z wykorzystaniem gotowego systemu pomiarowego. 5. Opracowanie dokumentacji. 1. Król B, Różański B. Identyfikacja i detekcja epizodów kaszlu w sygnałach wibroakustycznych. Praca Inżynierska 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. 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

22 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. mgr inż. Marcin Ciołek Opracowanie i implementacja symulatora oddechu jaki występuje u osób cierpiących na bezdech senny. 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 Sterowanie odwróconym wahadłem. Control of inverted pendulum. dr inż. Michał Meller Opracowanie algorytmu sterowania odwróconym wahadłem. 1. Budowa i uruchomienie obiektu. 2. Opracowanie modelu obiektu. 3. Opracowanie regulatora w przestrzeni stanu/regulatora odpornego.

23 Sterowanie podwójnym odwróconym wahadłem. Control of double inverted pendulum. dr inż. Michał Meller Opracowanie algorytmu sterowania podwójnego odwróconym wahadłem. 4. Budowa i uruchomienie obiektu. 5. Opracowanie modelu obiektu. 6. Opracowanie regulatora w przestrzeni stanu/regulatora odpornego. Opracowanie biblioteki matematycznej dla procesora TMS6727. Mathematical library for the TMS6727 processor. dr inż. Michał Meller Opracowanie biblioteki matematycznej udostępniającej podstawowe funkcje matematyczne (operacje macierzowe, rozwiązywanie układów równań, rozkłady macierzy) Zapoznanie z architekturą procesora Opracowanie i optymalizacja biblioteki programistycznej

24 Opracowanie biblioteki DSP dla procesora TMS6727. DSP library for the TMS6727 processor. dr inż. Michał Meller Opracowanie biblioteki matematycznej udostępniającej podstawowe funkcje DSP (filtracja FIR, IIR, zmiana szybkości próbkowania, FFT) dla formatów rzeczywistych/zespolonych w arytmetyce stało- i zmiennoprzecinkowej. 1. Zapoznanie z architekturą procesora 2. Opracowanie i optymalizacja biblioteki programistycznej Opracowanie ćwiczenia laboratoryjnego dotyczącego projektowania układów sterowania metodami częstotliwościowymi. Laboratory exercise concerning control systems design using frequency methods. dr inż. Michał Meller Opracowanie stanowiska oraz instrukcji ćwiczenia laboratoryjnego pozwalającego studentom na zapoznanie się z projektowaniem układów sterowania metodami częstotliwościowymi. a) Wybór i obiektu sterowania. b) Budowa stanowiska laboratoryjnego. c) Opracowanie instrukcji ćwiczenia.

25 37. Temat zarezerwowany 38. Sterowanie ciśnieniem w układzie uniwersalnego chwytaka typu "granular jamming". Pressure control in a granular jamming gripper system. dr inż. Michał Meller mgr inż. Piotr Fiertek Celem pracy jest zbudowanie wraz z układem sterującym, chwytaka wykorzystującego efekt "granular jamming". Podstawowym zadaniem układu sterującego jest regulacja ciśnienia chwytaka, niemniej sterownik powinien również posiadać możliwość współpracy z robotem przemysłowym, na którym chwytak będzie zamontowany. W ramach pracy inżynierskiej należy opracować odpowiednie algorytmy sterowania ciśnieniem panującym we wnętrzu chwytaka. 1. Projekt i budowa chwytaka "granular jamming" 2. Projekt sprzęgu kompresora, chwytaka, sterownika oraz robota. 3. Realizacja pomiaru ciśnienia panującego w chwytaku. 4. Projekt, wykonanie oraz uruchomienie płytki sterownika. 5. Implementacja odpowiednich algorytmów automatycznej regulacji ciśnienia w układzie chwytaka oraz komunikacji z robotem przemysłowym. 6. Opracowanie demonstratora możliwości chwytaka, przy wykorzystaniu robota przemysłowego. S. Khatib, Handbook of robotics, Opracowanie układu nawigacji zliczeniowej dla robota mobilnego. Navigation system for a mobile robot. dr inż. Michał Meller Celem pracy jest budowa robota mobilnego wraz z układem nawigacji zliczeniowej opartej na filtrach Kalmana. 1. Budowa robota mobilnego 2. Opracowanie rozwiązań programowych układu nawigacji 3. Porównanie dokładności różnych rozwiązań S. Khatib, Handbook of robotics,

26 39. Sterowanie układem kuli na równoważni. Control of ball on beam. dr inż. Michał Meller Celem pracy jest budowa układu sterowania obiektem kula na równoważni i przetestowanie różnych algorytmów sterowania. - Budowa stanowiska, składającego się z układu wykonawczego, kuli oraz czujnika położenia kuli (kamery). - Opracowanie algorytmu estymacji położenia kuli. - Opracowanie algorytmów sterowania. W. Brogan. Modern control theory Temat zarezerwowany

27 40. Opracowanie układu generowania strumienia powietrza o określonym nadciśnieniu wspomagającym oddech w czasie snu. (rejestracja pomiarów, budowa) Project of air flow generator used to support breath dr inż. Stefan Sieklicki Mgr inż. Marcin Ciołek, Dr med. J. Drozdowski Opracowanie i wykonanie układu generującego strumień powietrza o określonym ciśnieniu lub przepływie, temperaturze, i wilgotności Do zadań dyplomanta będzie należało: 1. Opracowanie układu pompującego powietrze z możliwością pomiaru i regulacji przepływu i ciśnienia wyjściowego z możliwością sterowania wilgotnością sprężanego powietrza. 2. Opracowanie elektronicznego układu sterującego w oparciu o mikrokontrolery sterującego nadciśnieniem w zależności od : ciśnienia atmosferycznego, i parametrów oddechu 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 wspomagania oddechu Żródła Doliński J. Mikrokontrolery AVR w praktyce BTC 2004, Mikrokontrolery AVR ATmega w praktyce - Rafał Baranowski (ISBN: ) - Liczba wykonawców 1-2

28 41. Uniwersalny moduł diagnostyczno-pomiarowy Universal measuring and diagnostic module 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 TMX320C Opracowanie oprogramowania zarządzającego oraz komunikacyjnego na procesorze ARM9EJ-S. 3. Zaprojektowanie i realizacja oprogramowania serwera zarządzającego. 4. Analiza uzyskanych rezultatów Żródła Liczba wykonawców Opracowanie układu sterowania turbiną powietrzną wspomagającą oddech w czasie snu. (rejestracja pomiarów, budowa). Development of an air turbine control system assist breathing during sleep. dr inż. Stefan Sieklicki Mgr inż. Marcin Ciołek, Dr med. J. Drozdowski Opracowanie i wykonanie układu sterowania dla istniejącej turbiny generującej strumień powietrza o określonym ciśnieniu lub przepływie. Do zadań dyplomanta będzie należało: 1. Opracowanie koncepcji układu regulacji przepływu i ciśnienia wyjściowego. 2. Opracowanie elektronicznego układu sterującego w oparciu o mikrokontrolery. 3. Napisanie oprogramowania na mikrokontroler 4. Budowa urządzenia 5. Analiza uzyskanych rezultatów Żródła Doliński J. Mikrokontrolery AVR w praktyce BTC 2004, Mikrokontrolery AVR ATmega w praktyce - Rafał Baranowski (ISBN: ) - Liczba wykonawców 1-2

29 43. Żródła Liczba wykonawców inżynierskiej Opracowanie i budowa sterowca z wyposażeniem do wykonywania zdjęć pól uprawnych. Development and construction of the airship with equipment to take pictures of fields. dr inż. Stefan Sieklicki Dr inż. Paweł Raczyński Opracowanie i wykonanie sterowca (mini) wraz z układem sterowania położeniem Do zadań dyplomanta będzie należało: 1. Opracowanie koncepcji mini sterowca 2. Opracowanie koncepcji układu sterowania położeniem sterowca 3. Budowa urządzenia 4. Badania i analiza uzyskanych rezultatów Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika- Sterowanie sterowcem z uwzględnieniem struktury napędów oraz tunelu błędu- Adamski, W. ; Herman, P. Opracowanie algorytmów segmentacji obrazów dla potrzeb ekstrakcji tekstu ze scen naturalnych. Segmentation of natural images for the purpose of text extraction. Mgr inż. Marcin Pazio Uzupełnienie klasycznych algorytmów segmentacji obrazów o rozwiązania pozwalające na eliminację problemów wynikających z lokalnych zmian oświetlenia oraz redukcja ich złożoności obliczeniowej. Zaproponowanie oraz implementacja w języku C++ algorytmów będących modyfikacją algorytmów przez podział i przez rozrost obszaru. Opracowanie metody wyboru pikseli zarodkowych dla metody rozrostu obszaru. Literatura a) Pitas, Digital image processing algorithms and applications. b) Duda, Hart, Pattern Classification. c) Dokumentacja biblioteki OpenCV. 3

30 45. inżynierskiej Opracowanie algorytmów pozwalających na ocenę orientacji tekstury. Algorithms for estimation of texture orientation. Mgr inż. Marcin Pazio Wybór spośród istniejących i /lub opracowanie nowych algorytmów służących ocenie i obliczeniu 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. Literatura d) Pitas, Digital image processing algorithms and applications. e) Duda, Hart, Pattern Classification. f) Dokumentacja biblioteki OpenCV inżynierskiej Algorytmy lokalizacji i ekstrakcji obszarów obrazu zawierających tekstury posiadających wybrane cechy regularności. Implementacja w systemie Android z wykorzystaniem biblioteki OpenCV. Regular texture localization and extraction from images. Implementation of algorithms using the Android operating system and OpenCV libraries. Mgr inż. Marcin Pazio Opracowanie algorytmów pozwalających na znalezienie tych obszarów obrazu, które mogą zawierać określone informacje, takie jak tekst, lub będące odwzorowaniem obiektów spełniających określone kryteria regularności. Zaproponowanie oraz implementacja algorytmów własnych oraz będących elementami biblioteki OpenCV, mogących realizować opisane zadanie na urządzeniach z systemem Android. Literatura Liczba wykonawców 1 2 g) Pitas, Digital image processing algorithms and applications. h) Duda, Hart, Pattern Classification. i) Dokumentacja biblioteki OpenCV.