1. Opisać, na czym polegają techniki Szybkiego Prototypowania ( RP/RT).
RP/RT techniki szybkiego tworzenia prototypu i szybkiego wytwarzania
narzędzi
Są to techniki szybkiego wytwarzania fizycznych modeli produktów lub ich części składowych oraz
prototypów funkcjonalnych, technicznych, wizualnych z pominięciem tradycyjnych technologii
mechanicznych (odlewniczych, ubytkowych i elektroerozyjnych)
2. Metody tworzenia prototypów.
Metody tworzenia prototypów :
" Warstwowy przyrost tworzywa konstrukcyjnego (metody SLA,SGC, SLS i inne)
" Warstwowy ubytek tworzywa konstrukcyjnego (techniki obróbki szybkościowej HSM
(HighSpeedMachining) HSC (HighSpeedCutting) RM (RapidManufacturing)
3. Rodzaje modeli i prototypów, wymienić i scharakteryzować.
Model koncepcyjny
" Opisuje główne proporcje geometryczno-wymiarowe w sposób uproszczony,
umożliwiający jasno i przekonująco zaprezentować koncepcję rozwiązania
konstrukcyjnego szerszemu gronu projektantów lub decydentów. Bazuje na prostych
elementach 3D, oraz powinien być tani i szybko dostępny.
" Stopień uszczegółowienia -niski
Model ergonomiczny
" Wyznacza warunki brzegowe rozwiązania z uwagi na bezpieczeństwo i komfort obsługi
produktu przez przyszłego użytkownika ( szczególnie istotny np. w projektowaniu
samochodów). Zawiera najistotniejsze kryteria i najostrzejsze ograniczenia projektowe,
które znacząco wpływają na inne funkcje i cechy rozwiązania.
" Stopień uszczegółowienia -średni.
Model geometryczny
" Odzwierciedla w pełni geometryczne cechy modelu CAD-3D. Nazywany jest często
prototypem (modelem) wizualnym. Stosowany w pierwszej fazie projektowania i
poszukiwania postaci konstrukcyjnej ( zwłaszcza estetycznej tzw. designlubstyling),
majÄ…cej istotne znaczenie w odbiorze produktu.
" Wysoki stopień uszczegółowienia rozwiązania.
Model konstrukcyjny
" Jest syntezÄ… trzech wymienionych modeli: koncepcyjnego, ergonomicznego i
geometrycznego (chociaż ten może być uproszczony). Umożliwia pełną ocenę
rozwiązania konstrukcyjnego, wstępną ocenę technologiczności i funkcjonalności
rozwiÄ…zania przez osoby trzecie: klienta kooperanta, dystrybutora, prasÄ™, itp.
" Stopień uszczegółowienia wysoki.
Model funkcjonalny
" Ma cechy modelu konstrukcyjnego rozszerzone o możliwość realizacji i oceny
podstawowych funkcji wyrobu. Jest końcową fazą projektowania wyrobu, w której
dokonuje się całościowej oceny rozwiązania z możliwością wprowadzania korekt i zmian
podnoszących zalety produktu lub eliminujących wady. Umożliwia ocenę technologiczną
(odnośnie do stosowanych technologii obróbki i montażu) oraz częściową ocenę cech
funkcjonalnych.
" Stopień uszczegółowienia wysoki
Prototyp funkcjonalny
" Umożliwia ocenę głównych funkcji rozwiązania w warunkach przybliżonych do
rzeczywistych, z ograniczonymi parametrami eksploatacyjnymi. Zazwyczaj nie jest jeszcze
zbudowany z materiałów przewidzianych w produkcji seryjnej
Prototyp techniczny
" Ma wszelkie cechy funkcjonalne a częściowo też estetyczne produktu seryjnego,
umożliwiające poddanie go badaniom i ocenie w całym zakresie parametrów
eksploatacyjnych. Zbudowany z materiałów stosowanych w produkcji seryjnej. Umożliwia
pełny dobór technologii obróbki montażu oraz środków produkcji i ewentualnych
kooperantów. Służy badaniom i wyznaczeniu parametrów eksploatacyjnych. Zazwyczaj
wykonywany jako seria próbna.
4. Główne fazy tworzenia modeli metodą Stereolitografii.
Główne fazy tworzenia modelu:
" Budowa modelu w systemie CAD-3D
" Zapisanie modelu w formacie *.stl-Stereolithography Language
" Zdefiniowanie platformy (zadanie parametrów budowy modelu w urządzeniu SLA to jest
między innymi: rozdzielczość, rodzaj żywicy, typ zgarniacza, minimalna wielkość podpór.
" Umieszczenie modelu lub modeli na platformie (np.: określenie położenia w przestrzeni,
okreśkeniepołożenie w stosunku do ruchów zgarniacza)
" Weryfikacja poprawności plików *.stlmodelu(li), w przypadku występowania błędów
naprawa plików,
" Projektowanie położenia i geometrii elementów wspierających model (nowy model 3D)
" Weryfikacja geometrii elementów wspierających
" Podział modelu 3D na warstwy zgodnie z zadanymi parametrami tworzenia modelu
fizycznego
" Sprawdzenie poprawności plików *.bff
" Przesłanie pliku *.bffdo urządzenia
" Budowa fizycznego modelu w procesie fotopolimeryzacji
" Umycie utworzonego modelu z resztek nieutwardzonej żywicy
" Zakończenie procesu fotopolimeryzacji w urządzeniu PCA
" Obróbka wykańczająca modelu (polerowanie, kulkowanie, itp.)
5. Scharakteryzować metodę, oraz określić zakres jej stosowania ze względu na dokładność i
stosowane materiały:
a) Stereolitografii,
Polega na utwardzaniu promieniem lasera kolejnych warstw żywicy. Po wykonaniu modelu jest on
dodatkowo wygrzewany w piecu.
b) Mikrostereolitografii,
Integralny proces mikrostereolitograficzny pozwala tworzyć komponenty posiadające w
rzeczywistości skomplikowana geometrie w niewielkim czasie produkcji. Skala modelu,
który zbudowany został z 673 warstw o grubości warstwy 5 źmkażda w około 3 godziny
c) SLM/SLS,
Metoda miejscowego spiekania (przetapiania)laserem. W tej metodzie na platformie roboczej
urządzenia, za pomocą specjalnego wałka rozprowadzana jest warstwa proszku, która jest następnie
miejscowo spiekana wiązką lasera o mocy od kilkuset watów do kilku kilowatów. Strumień lasera
powoduje spiekanie określonych obszarów warstwy proszku, przy czym następuje także topienie
poprzednio ułożonej warstwy co powoduje powstanie jednolitej bryły tworzonego modelu.
Materiały używane w metodzie SLS:
" Tworzywa sztuczne,
" Wosk, parafina,
" Proszki metali ( Fe, Cu, i inne),
" Mieszaniny proszków metali i proszków ceramicznych.
d) 3D-Printing,
Zasada wytwarzania tą metodą opiera się na warstwowym spajaniu materiału w postaci proszku za
pomocą spoiwa nanoszonego przez głowicę drukującą.
e) LOM
Obiekt sklejany z kolejnych warstw folii, które są wycinane laserem i
sklejane ze sobÄ….
Materiały folii:
" Papier
" Tworzywo sztuczne (Polyester)
" Ceramika
" Metal
f) FDM
Metoda osadzania stopionego materiału.
Model budowany jest warstwa po warstwie za pomocÄ… sterowanej dyszy topiÄ…cej
Materiały:
" Stop niskotopliwy
" ABS
" MABS
" Elastomery
g) PollyJet
Metoda polegająca na natryskiwaniu kropli materiału akrylowego na powierzchnie, która
utwardzana jest następnie światłem UV.
Wykonywane sÄ… modele koncepcyjne i konstrukcyjne a nawet prototypy
6. Typowe obszary zastosowań RT/RT
" Studia projektowe i ergonomiczne
" Badania i ocena rozwiązań konstrukcyjnych na bazie modeli fizycznych oraz metod
badawczych z zakresu elastooptyki, termowizji, rengenografii, modelowania przepływów,
itp.
" Analiza i ocena procesów wytwarzania a zwłaszcza montażu,
" Badanie i modelowanie przepływów formowania tworzyw,
" Badanie i ocena marketingowa nowych produktów
" Wielofunkcyjne modele stosowane w odlewnictwie i obróbce plastycznej
" Modelowanie i wytwarzanie implantówkostnych oraz miękkich w medycynie
7. Eliminacja problemów tradycyjnych metod wytwarzania.
" Konieczność konstruowania przedmiotu na podstawie jego indywidualnych cech, gdyż
wystarczający jest jego model bryłowy lub powierzchniowy,
" Potrzebę przechodzenia od cech konstrukcyjnych do technologicznych, gdyż konstrukcja
przedmiotu zawiera wszystkie informacje geometrycznie niezbędne do wytwarzania
" Konieczność określania geometrii półfabrykatu
" Planowanie skomplikowanego procesu technologicznego, gdyż przedmiot jest
wykonywany w jednej operacji i jednym ustawieniu
8. Określić zakres potrzeb budowy modeli w różnych zastosowaniach technicznych.
Budowie prototypów w celu:
" Weryfikacji rozwiązań konstrukcyjnych
" Analizy i oceny rozwiązań konstrukcyjnych
" Badania przepływów
" Prowadzenia badań w tunelach aerodynamicznych
" Doboru materiałów konstrukcyjnych
Budowie modeli fizycznych do:
" Poszukiwania koncepcji rozwiązań projektowych
" Projektowania budowli i wzornictwa przemysłowego
" Prezentacji marketingowych oraz zleceniodawcy (klientowi)
" Rozwiązywanie problemów techniką casestudy
Wytwarzaniu części i wyrobów do:
" Produkcji narzędzi i oprzyrządowania
" Produkcji pomocniczych środków produkcji
" Rozpoznania marketingowego w postaci serii próbnej
Projektowania i wytwarzania narzędzi do:
" Planowania procesów wytwarzania zwłaszcza montażu
" Projektowania i wytwarzania narzędzi prototypowych, zwłaszcza dla przetwórstwa
cienkich blach
Projektowania i wytwarzania wzorców modeli do:
" Technologii odlewniczych, w tym odlewania w formach piaskowych i metodÄ… traconego
wosku
" Formowania próżniowego
" Hydro-i termoformowania
" Formowania przez napylanie wzorca warstwÄ… metalu
" Stosowania technik i materiałów epoksydowych
9. Inżynieria odwrotna - cele i zastosowania.
Cele
" Wzór opracowany przez plastyka-stylistę jako niekonwencjonalne rozwiązanie ma być
następnie wdrożony do produkcji
" Weryfikacja jakościowa wyrobu. (Porównanie pierwotnego modelu CAD z utworzonym na
podstawie danych ze RE wykonanego elementu)
Zastosowania medyczne
Na podstawie wyników uzyskanych z tomografii komputerowej lub
rezonansu magnetycznego możliwe staje się tworzenie modeli CAD-3D.
Istotne zastosowania w medycynie zwłaszcza do projektowania i doborze
implantów(twardych kostnych jak i miękkich chirurgii plastycznej) w zależności od
indywidualnych cech fizycznych danej osoby.
10. Wymienić i opisać metody digitalizacji.
Metody digitalizacji
" Pomiar maszynÄ… pomiarowÄ…
" Pomiar systemem laserowym
" Pomiar za pomocą przekroju świetlnego
" Pomiar z oświetleniem światłem prążkowanym
Pomiar obiektu
" W większości Skanerów3D (zarówno laserowych jak i operujących światłem białym)
pomiar opiera się na analizie odgięcia prążków na powierzchni obiektu. W tym przypadku
w charakterze prążków występuje strukturalne światło białe. Pomiar należy do kategorii
powierzchniowych pomiarów bezdotykowych, co oznacza, że mierzone są powierzchnie,
które są oświetlone światłem białym i jednocześnie widziane przez moduł detektora.
1. Na obiekt umieszczony w przestrzeni pomiarowej projektowane sÄ… sekwencje
obrazów prążkowych: pięć obrazów prążków sinusoidalnych oraz dziewięć obrazów
binarnych o zmieniającej się częstości.
2. Moduł detektora pobiera obrazy prążków zniekształconych na powierzchni obiektu,
w których zakodowana jest informacja o kształcie obiektu
3. W wyniku analizy pobranych obrazów prążkowych, wyznaczona zostaje chmura
punktów położonych na powierzchni obiektu (x,y,z) i tekstura (R,G,B), tworząc zbiór
(x,y,z,R,G,B). W wyniku pomiaru z jednego kierunku uzyskuje się informację o kształcie
obiektu w 2.5 wymiarach.
4. Dla uzyskania w pełni trójwymiarowej (3D) reprezentacji obiektu łączonych jest n-
chmurpunktów pobranych z n kierunków. Ilość kierunków zależy od stopnia
skomplikowania obiektów. W zależności od dodatkowego wyposażenia systemu
pomiarowego łączenie chmur punktów realizowane jest na drodze doświadczalnej (z
obrotowym stolikiem) lub numerycznej
11. Metody łączenia  chmur punktów i weryfikacji pomiarów przy określaniu powierzchni.
A
ączenie chmur punktów
" Pierwszym etapem jest wstępne dosunięcie łączonych chmur, które wykonuje się
manualnie bÄ…dz
poprzez zastosowanie metody 6 punktów polegającej na wskazaniu
trzech par odpowiadających sobie punktów na dwóch łączonych chmurach.
" Nieprecyzyjności można zmniejszyć używając funkcji minimalizacji błędu RMS.
" Za pomocą pomiaru na zintegrowanym ze skanerem dokładnym stoliku obrotowy.
Umożliwia tworzenie  chmury przestrzennej. Następnie łączymy te  chmury aby
wyeliminować  białe plamy
Edycja połączonych chmur punktów
Końcowym etapem pracy z chmurą punktów jest jej obróbka po złożeniu. Po
złożeniu chmurę w zależności od zastosowania można:
1. Upraszczać zmniejszając liczbę punktów  złożona bryła może
zawierać nawet kilkanaście milionów punktów, co dla większości
systemów może stanowić duże obciążenie.
2. Wygładzać dociągając punkty do przewidywanego kształtu 
należy pamiętać, że niewłaściwe wygładzenie  chmury punktów
może wprowadzić do geometrii obiektu mierzonego nieprecyzyjności
,szczególnie przy pomiarach bardzo dokładnych.
Określanie powierzchni
Tak otrzymaną  chmurę punktów należy zamienić na powierzchnię.
Najczęściej stosuje się zamiany na opisaną przez  siatkę trójkątów o
ustalonych przez nas parametrach ( istniejÄ… programy wspomagajÄ…ce tÄ™
procedurę np.: Mesh3D. Na tym etapie istotne jest właściwe
przygotowanie  chmury , np. przez filtracjÄ™ adaptacyjnÄ…. powierzchniÄ™
Na krzywiznach powinno być większe zagęszczenie punktów, natomiast
w rejonach, gdzie wystpują płaszczyzny powinno się eliminować
większość punktów. Taki rozłożenie punktów w  chmurze umożliwia
tworzenie dokładnych modeli przy jednoczesnej minimalizacji wielkości
plików. ę
Tak powstałe siatki możemy eksportować do dowolnych programów CAD/CAM
lub grafiki komputerowej w formatach: TXT,DXF, VRML + tekstura i IGES
12. Scharakteryzować sposób zapisu danych w formacie *. stl.
13. Wymienić i opisać typowe błędy konwersji modelu CAD na format *.stl., zastosowanie
wzoru Eulera.
Najczęściej występujące błędy podczas transformacji na format *.stlto:
" przypisanie krawędzi więcej niż jednego trójkąta
" błędy aproksymacji
" błędy na granicy wypukłości
" szczeliny i luki pomiędzy powierzchniami modelu
" błąd definicji wektora normalnego-odwrócenie wektora.
Wzór Eulera
V-0,5F=2(B-P)
gdzie : F -liczba falset trójkątów, V -liczba wierzchołków, B -liczba nie połączonych powierzchni, P
-liczba przejść otworów w bryłę
14. Deformacje modeli wykonywanych metodami RP, scharakteryzować możliwe przyczyny ich
powstawania. ?????
Tworząc modele technikami przyrostowymi należy przewidywać, że:
" Wykonując elementy, w których szczegóły są porównywalne z grubością warstw należy
spodziewać się, iż ulegną one deformacjom.
" Stopień deformacji szczegółów jest trudny do przewidzenia, gdyż w dużym stopniu zależy
od położenia siatki trójkątów tworzącą strukturę powierzchni w formacie *.stlw stosunku do
warstw budowanego modelu.
" Odpowiednie ustawienie przedmiotu podczas jego wytwarzania możnawpływać na
dokładność wykonania szczegółów modelu.
15. Z czego składa się typowy kanał przetwarzania przy przetwarzaniu A/C? Jakie zmiany w tym
schemacie wnosi zastosowanie czujników cyfrowych?
" Typowy kanał przetwarzania A/C
 Najczęściej czujniki przetwarzają wielkość mierzoną na:
" Napięcie: <-5V, +5V>, <0V, +5V>, <-10V, +10V>, <0V, +10V>
" PrÄ…d: <0mA, 20mA>, <4mA, 20mA>
 Są to typowe zakresy wejść przetworników A/C
Czujniki cyfrowe
 Od razu podają na wyjściu wartości cyfrowe
 Mają przetworniki A/C  zaszyte w swoim wnętrzu
 Mogą pominąć etap konwersji na napięcie
 Często są droższe, ale nie wymagają osobnego
przetwornika A/C
 Sygnał cyfrowy łatwiej przesłać na większą odległość
 A
atwiej skonfigurować duży system pomiarowy
16. Opisz działanie przetwornika A/C
Podpowiedz
: opisać 3 główne etapy, można pominąć szczegółowe zagadnienia związane z błędami
kwantyzacji.
Działanie przetwornika A/C
 Próbkowanie
" Pobranie chwilowej wartości sygnału analogowego
 Kwantyzacja
" Określenie wartości próbki
 Kodowanie
" Zapisanie wartości w określonym formacie
Próbkowanie
 Pobieranie próbek x(tp) analogowego sygnału x(t)
w dyskretnych chwilach tp
" W praktyce, sygnały są zwykle próbkowanie równomiernie
 Chwile tp są równo oddalone od siebie o okres Ts
 Częstotliwość próbkowania fs = 1/Ts
" W wyniku próbkowania powstaje sygnał dyskretny w czasie
 Sygnał jest nadal analogowy co do wartości amplitudy
 Realizowane przez układ próbkowania (sample&hold)
" Kwantyzacja
 Określenie wartości próbki
 Przetwarzanie sygnału
dyskretnego w czasie i o analogowych wartościach
w sygnał
dyskretny w czasie i o dyskretnych wartościach
" Zakres zmian wartości sygnału dzielony jest na skończoną liczbę M przedziałów kwantyzacji /
dopuszczalnych wartości
 Zwykle M=2lb
 Liczba lb to rozdzielczość przetwornika
lb M
8-bit = 256 wartości
10-bit = 1024 wartości
12-bit = 4096 wartości
16-bit = 65536 wartości
" Wartości próbek są przybliżane do poszczególnych przedziałów
 Zwykle przedziały kwantyzacji są równomierne, o szerokości q
Kodowanie
 Zapisanie wartości próbki w określonym formacie
" W wyniku kwantyzacji, wartość zostaje przypisana do określonego przedziału
 Przedziały te są kodowane słowami binarnymi o długości lb bitów
 Różnica między sąsiednimi poziomami kwantyzacji dla sygnału o wartościach z zakresu Xmin,
Xmax opisana jest:
 Wyznaczoną wartość przetwornik zwraca zwykle jako liczbę całkowitą 8., 16. lub 32. bitową
Odpowiednik typów int, unsigned int
Jeśli przetwornik ma mniej bitów niż zwracany format  starszą część bitów wypełnia się zerami
Kodowanie
 Przykład:
" Przetwornik 8-bitowy, zakres napięć wejściowych <0,+10V>, 8-bitowe kodowanie wartości na
wyjściu jako unsigned char
" Kolejne próbki sygnału cyfrowego będą różnić się o 0,0390625V (lub wielokrotność)
 Przykładowe wartości:
17. Opisz 2 wybrane metody bezpośredniego przetwarzania A/C.
Bezpośrednie  napięcie wejściowe jest bezpośrednio porównanie z napięciem referencyjnym,
przetwarzana jest wartość chwilowa
Kompensacyjne  stopniowo zwiększa się napięcie wzorcowe, aż osiągnie wartość najbliższą
wartości napięcia mierzonego
wagowe  kolejne zmiany napięcia nierównomierne
równomierne  kolejne zmiany napięcia równomierne
Bezpośredniego porównania
porównania równoległego
 jednoczesne porównanie z wieloma wzorcami
porównania szeregowego
 cykl porównań z kolejnymi wzorcami
18. Opisz 2 wybrane metody pośredniego przetwarzania A/C.
Pośrednie  napięcia wejściowe zamieniane jest na wielkość pomocniczą, która porównywana jest
z wartością odniesienia, przetwarzana jest wartość średnia z okresu pomiaru
Czasowe
proste  liniowo zwiększa się napięcie odniesienia aż zrówna się z mierzonym, mierzy się czas
narastania
podwójnego całkowania  liniowo zwiększa się napięcie odniesienia aż zrówna się z mierzonym,
następnie napięcie opada i mierzy się czas opadania
Częstotliwościowe  napięcie wejściowe zamieniane jest na częstotliwość impulsów, którą się
następnie konwertuje na wartość liczbową
proste
podwójnego przetwarzania
sigma-delta  sygnał wejściowy jest zgrubnie porównywany z wzorcowym (jednobitowy
przetwornik (-/+ Vwz)), następne błąd jest całkowany i odejmowany od wejścia, ciąg 0-1 na wyjściu
ma wartość średnią równą wejściowej, ciąg bitów jest póz
niej przekształcany na liczby. Część
przetwarzająca działa z bardzo dużą częstotliwością, znacznie większą niż końcowa częstotliwość
próbkowania.
19. Z czego składa się typowy kanał przetwarzania przy przetwarzaniu C/A? Opisz jedną z metod
przetwarzania C/A.
Typowy kanał przetwarzania C/A:
 Właściwy przetwornik  konwertuje wartość liczbową
na napięcie wyjściowe
 ZOH (Zero Order Hold)  układ podtrzymujący
napięcie wyjściowe
 Filtr dolnoprzepustowy  wygładza sygnał na wyjściu
Metody przetwarzania:
drabinka rezystorowa
 pomiędzy z
ródłem zasilania a wzmacniaczem wyjściowym znajduje się kilka(dziesiąt) rezystorów
połączonych
równolegle lub w sieć Rezystory są załączane zależnie od wartości napięcia
jaką chcemy otrzymać na wyjściu drabinki.
częstotliwościowa
 generowany jest ciąg impulsów o częstotliwości zależnej od napięcia jakie chcemy wygenerować.
Ciąg jest następnie całkowany lub uśredniany. (do częstotliwościowych zalicza się także
przetworniki Sigma-delta)
20. Podaj wyrażenie pozwalające opisać sygnał ciągły w postaci trygonometrycznego szeregu
Fouriera. Podaj jego postać zespoloną. Podaj wyrażenie opisujące proste przekształcenie Fouriera
dla sygnału analogowego.
Trygonometryczny szereg Fouriera
 sygnału analogowego
 Każdy sygnał x(t) należący do przestrzeni
można opisać trygonometrycznym szeregiem Fouriera
 Przestrzeń sygnałów całkowalnych z kwadratem, okresowych o okresie T0
- SygnaÅ‚y o ograniczonej energii oraz sygnaÅ‚ x(t)º0
Zespolony szereg Fouriera
 sygnału analogowego
 PrzyjmujÄ…c zespolonÄ… reprezentacjÄ™ funkcji sin i cos
można szereg zapisać jako:
 W szeregu zespolonym występują pulsacje ujemne
" Nie majÄ… one sensu fizycznego
" Dla sygnałów rzeczywistych wartości szeregu i tak są rzeczywiste dla każdego t
" Można wykazać, że:
Proste przekształcenie Fouriera
dla sygnału analogowego
Całka przyporządkowuje sygnałowi x(t) funkcję zespoloną
X(É) zmiennej rzeczywistej É
21. Co to jest widmo sygnału? Jakie niesie informacje? Czym rożni się widmo analogowe od
widma dyskretnego?
Wyprowadzenie
Jeżeli w zespolonym szeregu Fouriera
wydÅ‚użymy T0 do Ä„, wtedy kÉ0=k2p/T0 przejdzie w pulsacjÄ™ ciÄ…gÅ‚Ä… É. ejÉt można traktować
wówczas jako zespolonÄ… reprezentacjÄ™ funkcji sinus o pulsacji É zmieniajÄ…cej siÄ™ w przedziale w (-
", +").Dlatego odwrotnÄ… transformatÄ™ Fouriera
Widmo amplitudowe i fazowe można traktować jako graniczną postać zespolonego szeregu
Fouriera. CaÅ‚kowanie wzglÄ™dem zmiennej É można uważać za operacjÄ™ granicznÄ… sumowania po
wszystkich wartoÅ›ciach É elementarnych sygnałów harmonicznych e^ jÉt ważonych przez wartoÅ›ci
funkcji X(É). Funkcja X(É) okreÅ›la wiÄ™c  udziaÅ‚ poszczególnych sygnałów harmonicznych e^jÉt w
sygnale x(t)
Funkcja X(É) to gÄ™stość widmowa / widmo sygnaÅ‚u x(t)
 Widmo sygnału można zapisać w postaci biegunowej
22. Czy na podstawie widma można odtworzyć sygnał w dziedzinie czasu? Jeśli tak, to przy jakich
założeniach? Jakiego przekształcenia należy użyć?
Okresowość widma
jest funkcjÄ… okresowÄ… zmiennej É o okresie És=2p/Ts (=czÄ™stotliwoÅ›ci próbkowania)
 W dziedzinie częstotliwości widmo sygnału zostaje zwielokrotnione w ten sposób, że kopia
widma pierwotnego zostaje umieszczona w każdej caÅ‚kowitej wielokrotnoÅ›ci És po obu stronach
osi częstotliwości.
Dyskretne odwrotne przekształcenie Fouriera
 Dla widma dyskretnego X(k) określonego dla
k=0, 1, & , N-1
 Przekształcenie przyporządkowuje widmu dyskretnemu
X(k) sygnał x(n)
Jeżeli sygnał dyskretny x(n) jest sygnałem impulsowym o czasie trwania N lub jest sygnałem N-
okresowym, to znając N próbek X(k) jego widma, możemy go na tej podstawie odtworzyć w sposób
jednoznaczny.
" Nie jest możliwe odtworzenie sygnału o nieskończonym czasie trwania
" Nie jest możliwe odtworzenie sygnału impulsowego o czasie trwania N0 jeśli obserwowany był w
oknie
czasowym o długości N23. W jaki sposób w praktyce wyznacza się widmo sygnałów dyskretnych? Podaj podstawowe
założenia
algorytmu FFT  C-T.
Szybka Transformacja Fouriera
 Fast Fourier Transform  FFT
 Grupa różnorodnych, szybkich algorytmów obliczających dyskretną i odwrotną dyskretną
transformacjÄ™ Fouriera
" Obliczanie DFT zgodnie z definicją wymaga N2 mnożeń liczb zespolonych i N2 sumowań
" Większość algorytmów szybkich oblicza DFT w Nlog2(N) mnożeń i Nlog2(N) dodawań
Algorytm Cooleya-Tukeya
 Najbardziej rozpowszechniony
 Najbardziej znana wersja wymaga by N=2k
" Wynik otrzymuje się w wyniku mnożeń i dodawań odpowiednio uporządkowanych próbek
sygnałów
" Operacje wykonuje siÄ™ w tzw.  strukturach motylkowych
24. Na czym polega problem przecieku częstotliwości i jak mu zapobiegać?
Przykład:Sygnał
 CzÄ™stotliwość próbkowania fs=10Hz" 5s·10Hz => 50 próbek sygnaÅ‚u =>25 prążków widma dla fe"0
" Kolejne prążki dla: 0, 0.2, 0.4,& , 1.4, 1.6, & , 2.4, 2.6, & 4.8Hz
" Brak 1.5Hz i 2.5Hz  te prążki  przeciekają na sąsiednie częstotliwości
 Przeskalujemy sygnał mnożąc kolejne próbki przez funkcję
 Wyznaczamy widmo
" Sąsiednie prążki znacznie niższe => przeciek zredukowany
Przykład
 Funkcja skalujÄ…ca to tzw. okno Hamminga
 Stosowanie okno pozwala zmniejszyć wpływ przecieku
" Maleją amplitudy listków bocznych
" & ale rośnie szerokość listka głównego
RozwiÄ…zanie  stosowanie okien czasowych.
" Okna czasowe
 ProstokÄ…tne
 Hamminga
 Gaussa
 Trójkątne
 Hanna
 Kaisera
 Blackmana
 Różnią się
" Kształtem
" Wpływem na kształt widma
 Tłumienie listków bocznych v.s. szerokość listka głównego
25. Podaj treść twierdzenia Kotielnikowa-Shannona. Jakie muszą być spełnione warunki by na
podstawie próbek sygnału dało się odtworzyć sygnał oryginalny, ciągły?
W przypadku ogólnym  nie da się odtworzyć sygnału na podstawie próbek
 Konieczne są pewne założenia dotyczące:
" Częstotliwości (pasma) sygnału
" Częstotliwości próbkowania
Definicja:
 SygnaÅ‚ x(t) o widmie X(É) nazywamy sygnaÅ‚em o ograniczonym paÅ›mie, jeżeli istnieje skoÅ„czona
wartość pulsacji Ém, taka, że X(É)º0 dla |É|>Ém. PulsacjÄ™ Ém (czÄ™stotliwość fm=Ém/2p)
nazywamy pulsacją (częstotliwością) graniczną pasma sygnału
Twierdzenie Kotielnikowa-Shannona (twierdzenie o próbkowaniu):
 Rozważmy dowolny sygnaÅ‚ x(t) o paÅ›mie ograniczonym pulsacjÄ… Ém
 Twierdzenie zostało sformułowane w 1933r. przez Kotielnikowa
 W 1949r. Shannon dostosował je do zastosowań praktycznych
 Znane także jako twierdzenie Whittakera-Nyquista-Kotelnikova-Shannona
26. Podaj warunek Nyquista dotyczący częstotliwości próbkowania sygnału. Co się stanie, jeśli
sygnał analogowy będzie próbkowany w sposób nie spełniający warunku Nyquista?
Z twierdzenia K-S wynika, że jeśli tylko sygnał o ograniczonym paśmie jest próbkowany dostatecznie
często, to w zbiorze pobranych próbek zostaje zachowana o nim pełna informacja
 Przedział Nyquista:
" Ts=p/Ém  najwiÄ™kszy okres próbkowania, przy którym twierdzenie o próbkowaniu jest speÅ‚nione
 Warunek Nyquista:
" Ts<=p/Ém  każdy okres próbkowania, speÅ‚niajÄ…cy warunek Nyquista pozwoli speÅ‚nić warunki
twierdzenia K-S
Warunek Nyquista: "
Ts<=p/Ém
ponieważ fs=1/Ts stÄ…d fse"Ém/p
podstawiajÄ…c Ém=2 pfm otrzymujemy
fse"2fm
Interpretacja i następstwa:
" Sygnał musi być próbkowany z częstotliwością co najmniej 2 razy większą, od najwyższej
częstotliwości występującej w tym sygnale.
" Najwyższa częstotliwość widziana w widmie jest o połowę niższa niż częstotliwość próbkowania
27. Na czym polega zjawisko aliasingu w przetwarzaniu sygnałów? Jak mu zapobiegać? Jaka
powinna być częstotliwość odcięcia filtru antyaliasingowego w układzie mierzącym sygna o
częstotliwości nie przekraczającej 1kHz?
Wzór interpolacyjny Kotielnikowa-Shannona
 Niech x(t) bÄ™dzie dowolnym sygnaÅ‚em, którego widmo speÅ‚nia warunek X(É)º0 dla |É|e"Ém.
 Jeżeli sygnaÅ‚ jest próbkowany z okresem Ts=p/Ém (czÄ™stotliwoÅ›ciÄ… fs=2fm), to jego wartoÅ›ci
między chwilami próbkowania można odtworzyć na podstawie próbek x(nTs) zgodnie ze wzorem:
Przykład w dziedzinie czasu
Sygnał o częstotliwości fsygnału=fm=1.2Hz
Częstotliwość próbkowania fs=1Hz fs<2fm
Problem z jednoznaczną interpretacją próbek
Interpretacja w dziedzinie częstotliwości
 Widma sygnałów dyskretnych są okresowe
" kopia widma pierwotnego zostaje umieszczona w każdej całkowitej wielokrotności fs
Jeśli fm>fs/2 widma nakładają się
Przy odtwarzaniu próbek sygnał będzie miał zniekształcone widmo:
" niektóre częstotliwości będą wzmocnione  błąd aliasingu
" niektóre częstotliwości znikną  błąd ucięcia pasma
Aliasing
 Nieodwracalne zniekształcenie sygnału w procesie próbkowania wynikające z niespełnienia
warunku Nyquista
 Objawia się nakładaniem widm i obecnością w sygnale składowych o błędnych częstotliwościach
Kwestie praktyczne
 Mierzony sygnał musi spełniać warunek Nyquista
" Sygnał mierzony = sygnał o skończonym czasie trwania
 Zgodnie z kryterium Paleya-Wienera sygnał o skończonym czasie trwania ma widmo o
nieograniczonym paśmie
 Mierzony sygnał obarczony jest szumem
" Szum ma nieograniczone pasmo
Przed próbkowaniem ograniczyć pasmo sygnału
 Zastosować filtr antyaliasingowy, który odetnie składowe o wysokich częstotliwościach w sygnale
28. Do zmierzenia są sygnały analogowe z dwóch czujników (jednocześnie). Wiemy, że ich
amplituda nie powinna przekraczać 3V, a składowa stała 1 V. Częstotliwość sygnałów nie
przekracza 4500 Hz. Chcemy, by w mierzonym sygnale dało się rozróżnić co najmniej 30 000
rożnych poziomów napięć. Dobierz przetwornik, który pozwoli zmierzyć dane sygnały zgodnie z
zasadami przetwarzania sygnałów i w taki sposób, że spełnione zostaną podane wyżej
wymagania. W odpowiedzi zawrzyj stosowne obliczenia i uzasadnienia wyboru.
2
a) -5 ~ +5 V, 16 bit, 10 kS/s
b) -5 ~ +5 V, 16 bit, 20 kS/s
c) 0 ~ 5 V, 16 bit, 20 kS/s
d) 0 ~ 5 V, 14 bit, 40 kS/s
e) -5 ~ +5 V, 8 bit, 20 kS/s
f) -5 ~ +5 V, 14 bit, 40 kS/s
29. Podaj przynajmniej 4 metody interpolacji obrazu przy zmianie jego rozmiaru. Opisz 2 z nich.
Co się dzieje z drobnymi szczegółami obrazu przy zmianie rozmiaru obrazu?
Metody interpolacji:
ZOH, najbliższy sąsiad
 Nowy piksel jest kopiÄ… sÄ…siedniego
Bilinear, interpolacja dwuliniowa
 Najpierw przeprowadzana jest interpolacja liniowa w jednej osi, następnie w drugiej
 Uwzględniane są więc piksele sąsiadujące bokami
Quadratic
 Funkcja kwadratowa dwóch zmiennych
 Gładsze przejścia tonalne
Bicubic
 Funkcja 3-go rzędu dwóch zmiennych
 Uwzględnia wszystkie 8 sąsiednich pikseli
 Gładsze przejścia tonalne
Lanczos
 Filtracja z użyciem okien Lanczosa
 Może uwzględniać od 16 do 64 pikseli
 Potrzebuje dużych mocy obliczeniowych
Bilinear
X0,5 x0,75
Quadratic
X0,5 x0,75
30. Na czym polegają przekształcania punktowe obrazu? W jaki sposób są realizowane? Jakie
dają efekty na obrazie? W jaki sposób są realizowane w praktyce?
Przekształcenia punktowe
 Poszczególne piksele modyfikowane niezależnie od stanu pikseli sąsiednich
" Wartości poszczególnych pikseli są modyfikowane wg. określonej funkcji
L'(m, n)®(b × L(m, n)+a )g
 Zmiana skali jasności obrazu
 Geometria pozostaje bez zmian
" Operacje pozwalają lepiej pokazać informacje, które już są na obrazie, nie wprowadzają nowych
" Odwracalność operacji
 Jeśli w przekształceniu użyto funkcji ściśle monotonicznej  zawsze istnieje operacja odwrotna
 Jeśli użyto funkcji nie monotonicznej ściśle  część informacji jest tracona bezpowrotnie
Realizacja
 Modyfikacja krzywej tonalnej obrazu
Realizacja praktyczna
 Wyliczanie wartości funkcji dla kolejnych punktów byłoby czasochłonne
 Tworzona jest tablica wartości wynikowych 
Look Up Table  LUT
" Zamiast obliczać kolejne wartości  pobierane są z gotowej tablicy
" Przyśpiesza to operacje
" Daje możliwość przekształceń nietypowych, np. nieliniowych
Wyrównanie (równoważenie) histogramu
 Zmiana położenia słupków dla poszczególnych jasności
 Założenie: słupki n i m są granicznymi, które mają się znalez
ć na końcach histogramu
 Realizacja: należy tak przemieścić słupki, by minimalizować funkcję
 Realizacja praktyczna
" Zmiana jasności pikseli wg. tablicy LUT = zmiana kontrastu
" Niekiedy połączona z obcięciem części wartości
31. Co to jest binaryzacja obrazu? Jak siÄ™ jÄ… realizuje? Jakie ma zastosowanie?
Binaryzacja
 Zamiana obrazu na obraz binarny  1-bitowy
 Piksele o jasności poniżej progu zamieniane są na wartość 0, powyżej  na wartość 1
Binaryzacja z górnym progiem
Binaryzacja z podwójnym progiem
Realizacja
" Najczęściej Najpierw tworzy się histogram by określić wartość progu /progów
 Następnie wykonuje się binaryzację
" Wyznaczenie progu  Zwykle histogram obrazu ma 2  pagórki  łatwo wyznaczyć granicę
 Binaryzacja jest bardzo ważną operacją  niektóre dalsze operacje i złożone przekształcenie
można
przeprowadzać tylko na obrazach binarnych
32. Na czym polegają przekształcenia kontekstowe obrazu? W jaki sposób są realizowane? Jakie
pozwalają uzyskać efekty?
Przekształcenia kontekstowe
 Poszczególne piksele modyfikowane zależnie od stanu ich samych oraz pikseli sąsiednich
" Proste pod względem algorytmu  Mnożenie i sumowanie wg. wybranego wzorca   okna
" Czasochłonne  wyliczenie jednego piksela wymaga przekształcenia kilku ~ kilkudziesięciu pikseli
sÄ…siednich
" Wykorzystywane często
" Zmieniają zawartość informacji na obrazie i zwykle nie są odwracalne
" Problem:  Przeprowadzenie operacji na pikselach z brzegu obrazu
Zastosowania (typowe)
 Rozmycie obrazu
 Wyostrzenie obrazu
 Usuwanie z obrazu szumu, wad (np. zarysowań)
 Rekonstrukcja obrazu częściowo uszkodzonego
 Uwypuklenie pewnych cech obrazu
33. Jakiego filtru należy użyć by:
- rozmyć obraz
- wykryć krawędzie pionowe
- wykryć krawędzie poziome
- wykryć wszystkie krawędzie
- wykryć narożniki-górnoprzepustowy
34. W jaki sposób działają filtry kontekstowe nieliniowe, a w jaki adaptacyjne? Uwaga: przy
nieliniowych podać 2 przykłady (suma liniowych i np. medianowy)
Filtry nieliniowe
 Filtry liniowe nie zawsze sÄ… wystarczajÄ…ce
 Filtry kombinowane do wykrywania krawędzi
" Połączenie filtrów liniowych wykrywających w kierunkach
prostopadłych
Filtry nieliniowe
 Madiana
" Wartość środkowa w uporządkowanym ciągu rosnącym
Filtr medianowy
" Działanie
 Wybiera jedną z wartości sąsiednich  nie uśrednia
" Zalety
 Nie rozmywa zakłóceń, a je usuwa
 Zwykle zachowuje więcej szczegółów niż filtr konwulcyjny
" Wady
 Tendencja do  ścinania narożników i pomijania wąskich linii (tzw. erozja obrazu)
Filtry nieliniowe
Filtry adaptacyjne
" Zmieniają sposób działania zależnie od cech analizowanego obrazu
" Działanie, np. filtr usuwający zakłócenia
 Etap 1
Klasyfikacja, czy dany punkt należy do krawędzi obszaru na
obrazie
 Etap 2
Operacja filtrem tylko na punktach niesklasyfikowanych jako
należące do krawędzi
35. Na czym polegają przekształcenia morfologiczne obrazu? W jaki sposob są realizowane? Jakie
pozwalają uzyskać efekty?
Operacje morfologiczne
 Wykonywane są w zależności od spełnienia przyjętych warunków logicznych
" (inaczej niż filtry konwulcyjne, które wykonują przekształcenie zawsze)
 Zwykle wykonywane iteracyjnie, tak długo, aż spełniony będzie pewien warunek (np. brak pikseli
do dalszego przekształcenia)
 Operacje wykonywane sÄ… na obrazach binarnych
" W praktyce, metody zostały rozszerzone na inne rodzaje obrazów
 Wada: duża złożoność obliczeniowa
 Zastosowania:
" Analiza kształtu obiektów
" Analiza wzajemnego położenia obiektów
Realizacja
" Operacje wykonywane sÄ… z wykorzystaniem tzw. elementu strukturalnego obrazu
 Koło jednostkowe
 W praktyce: kwadrat 3x3 z wyróżnionym pkt. centralnym
" Punkt centralny  przykładany jest do kolejnych pikseli
" Sprawdzane jest, czy lokalna konfiguracja punktów odpowiada wzorcowemu elementowi
strukturalnemu
" W przypadku zgodności  wykonanie określonej operacji
 Przekształcenie piksela centralnego
proste lub złożone
zależne lub nie od punktów sąsiednich
36. Na czym polegają: erozja, dylatacja, zamknięcie i otwarcie obrazu?
Erozja obrazu
" Zakłada się, że istnieje nieregularny obszar X i koło B
o promieniu r
 Środek koła B jest pkt. centralnym elementu strukturalnego
" Figura zerodowana
 Zbiór środków wszystkich kół o promieniu r, które w całości zwarte
są we wnętrzu obszaru X
 Koło B  przetacza się po wewnętrznej stronie krawędzi obszaru,
nową krawędz
wyznaczają położenia środek koła B
Erozja obrazu f =E(f)
" Realizacja praktyczna
 Usunięcie wszystkich pikseli o wartości 1, które mają
w sąsiedztwie przynajmniej 1 piksel o wartości 0.
0  piksel wyłączony
1  piksel włączony
X  piksel dowolny
" Erozja jest Å‚atwa w realizacji
" Często jest elementem bardziej złożonych przekształceń
" Może być wykonywana różnymi elementami strukturalnymi
 Np. preferujÄ…cymi tylko jeden kierunek erozji
Dylatacja obrazu f =D(f)
" Operacja odwrotna do erozji
" Figura po dylatacji
 Zbiór środków wszystkich kół o promieniu r, które mają przynajmniej jeden punkt pokrywający się
z jakimkolwiek punktem obszaru X
 Koło B  przetacza się po zewnętrznej stronie krawędzi obszaru, nową krawędz
wyznaczajÄ…
położenia środek koła B
Otwarcie i zamknięcie
" Otwarcie = erozja + dylatacja f =O(f)=D(E(f))
" Zamknięcie = dylatacja + erozja f =C(f)=E(D(f))
" Najważniejsze cechy
 Nie sÄ… addytywne (kolejne iteracje nie zmieniajÄ… wyniku)
 Nie zmieniają pola głównej części figury
 Otwarcie usuwa drobne szczegóły,  wypustki ,  półwyspy ,
rozdziela obiekty
 Zamknięcie wypełnia drobne wcięcia, łączy obiekty
37. Na czym polega proces analizy obrazu?
Analiza obrazu
 Proces polegający na wyodrębnieniu z całości obrazu tylko tych informacji, które są istotne dla
obserwatora
" Zwykle łączy się z radykalną redukcją ilości informacji
 Algorytmy
" Algorytmy analizy obrazów są zwykle ściśle związane z celem przetwarzania, np. inne dla zdjęć ze
zwykłej kamery, inne dla obrazów USG, inne dla obrazów rezonansu magnetycznego
" Stosunkowo mało algorytmów  ogólnych
" Często stosuje się kombinacje wielu algorytmów
38. Co to jest segmentacja obrazu? Jak można ją wykonać? W jakim celu jest wykonywana?
Segmentacja obrazu
" Wykorzystywana jako etap pośredni, łączący wstępną filtrację z dalszą analizą
" Polega na podziale obrazu na fragmenty odpowiadajÄ…ce widocznym na obrazie obiektom
 Umożliwia wydzielenie obiektów spełniających jakieś kryterium jednorodności (np. jednakowy
kolor, jasność, faktura)
 Najczęściej jest to wyodrębnienie obiektów z tła
Zwykle wyodrębnione obszary mają swoje logiczne odpowiedniki w scenie (np. płaszczyzny,
powierzchnie,
kształty)
 Wraz z segmentacją zwykle wykonywana jest też indeksacja (nadawanie etykiet) wydzielonym
fragmentom obrazu
" Techniki segmentacji
 Segmentacja przez podział obszaru
 Segmentacja przez wykrywanie krawędzi
 Segmentacja przez rozrost obszaru
Segmentacja obrazu przez podział obszaru
" Każdy piksel obrazu klasyfikuje się na podstawie progu do jednej z 2 grup  np.: jasny / ciemny
 Wybór progu na podstawie histogramu
" Wady
 Problem wyboru progu na podstawie histogramu
 Problem fałszywych obiektów  np. pojedynczych pikseli
Rozwiązany np. przez dołączanie punktów, które sąsiadują z innymi zaklasyfikowanymi punktami
- Operacja rekursywna  duża złożoność obliczeniowa
" Zastosowania
 Segmentacja scen o jednolitych obiektach
 Możliwość klasyfikacji złożonych scen
Wyznacza się różne histogramy (jasność, nasycenie, odcienie) i wybiera ten, który da najlepszą
separacjÄ™
Segmentacja obrazu przez wykrywanie krawędzi
" Etapy
 Wyznaczenie gradientów na obrazie
 Progowanie gradientów (określanie krawędzi)
 A
ączenie wykrytych krawędzi w zamknięte obwiednie obszarów
Wykorzystywane sÄ… filtry
" Wady
 Mało odporne na zakłócenia na obrazie
" Zastosowania
 Obrazy z dużym kontrastem i małymi zakłóceniami
 Często tam, gdzie segmentacja przez podział obszaru zawodzi
Segmentacja obrazu przez rozrost obszaru
" Opiera się na poszukiwaniu grup elementów obrazu
o podobnej jasności
 Poprzednie metody bazowały na wykrywaniu różnic
 Rozpoczyna się o pojedynczego elementu, jeżeli element
sąsiedni ma podobną jasność  jest dołączany do obszaru
 Jednolitość obszaru sprawdza się np. badając różnicę jasności
pikseli i średniej jasności obszaru. Jeśli zbyt duża  obszar nie
jest jednolity
" Wady
 Wyniki silnie zależą od wyboru progów określających jednolitość
oraz podobieństwo obszarów
 W złożonych scenach może wyznaczać wiele małych obszarów
39. Czym są współczynniki kształtu? Opisz dokładniej przynajmniej 2 z nich. Jakie mają
zastosowanie?
Współczynniki kształtu
 Wartość liczbowa, wyliczana na podstawie cech obiektu
(elementu obrazu)
 Mogą być wyznaczane wg. różnych formuł np.:
Wsp. bezwymiarowy
L  obwód obiektu
S  pole powierzchni obiektu
Wsp. Fareta
Lh  max. średnica obiektu w poziomie
Lv  max. średnica obiektu w pionie
Wsp. cyrkularności
Wsp. Blaira-Blisa
S  pole powierzchni obiektu
r  odległość piksela obiektu
od środka ciężkości obiektu
i  numer piksela
Zastosowanie
 Wykrywanie na obrazie elementów o określonym kształcie
Np. umieszczonych w dowolnej pozycji i kÄ…cie obrotu
 Wykrywanie na obrazie elementów podobnych do siebie
40. Co to jest wizja maszynowa? Jakie ma zastosowania? Jakie problemy można napotkać przy
realizacji systemów wizyjnych?
Wizja maszynowa  przemysłowy system wizyjny
 Najczęstsze zastosowanie
" Sprawdzenia cech fizycznych obiektów (wymiary, kształt, kolor, stan powierzchni, nadruk etc).
Pozyskane informacje stanowią podstawę do podjęcia decyzji (sterowania).
" Typowe przykłady zastosowań
 Sterowanie manipulatorem (np. uchwycenie obiektu przez robota)
 Detekcja nieprawidłowości w procesie produkcyjnym
 Selekcja produktów (wykrycie wadliwych)
 Zalety
" Duża szybkość
" Powtarzalność
" Zdolność do ciągłej pracy
" Możliwość obserwacji obiektów
w dużym powiększeniu
" Możliwość pracy w trudnych warunkach
Wizja maszynowa
 Wykorzystywane techniki
" Jak przy przetwarzaniu obrazu
 Kolejne klatki wideo traktowane jak osobne obrazy
" Specyficzne dla wizji maszynowej
 Np. wykrywanie przemieszczeń obiektów
Realizowane jako porównanie wybranych klatek obrazu
" Wizja 3D
 Obraz z dwóch kamer, lub kilka obrazów z jednej kamery,
lecz umieszczanej kolejno w różnych pozycjach (np. na ramieniu
robota
Ograniczenia
" System wizyjny projektowany jest do określonego zadania
 Zwykle ograniczona uniwersalność
 Zmiana zadania wymaga przeprogramowania
czasem także zmiany osprzętu
" Rozdzielczości obrazu rzędu 0.5 ~ 1 Mpx
 Większy obraz = więcej danych do przetworzenia
" Konieczność szybkiej obróbki kolejnych klatek
 Nieduże rozdzielczości obrazu
lub
 Zastosowanie specjalizowanych procesorów obrazowych
W praktyce
" Większość algorytmów (zwłaszcza klasyfikujących) budowana
z prostych kroków, np.:
 Wyszukaj krawędzie wzdłuż zadanej linii
 Sprawdz
kąty pomiędzy wybranymi liniami / punktami
 Wyszukaj zadany kształt / kształty
 Znajdz
położenie wzorca
 Zmierz rozmiary obiektu
 Zmierz odległości pomiędzy obiektami
 Policz elementy o zadanym kształcie
 Rozpoznaj tekst / kod paskowy / kod QR _ bardziej złożone
 &
" Na podstawie rezultatów kroków pośrednich podejmowana jest
końcowa decyzja
 Wyniki kroków pośrednich w formie  spełnia /  nie spełnia
 Decyzja końcowa to wynik operacji logicznej na wynikach kroków