1.Podaj kolejność przetwarzania informacji w cyklu inżynierii odwrotnej

Digitalizacja nieznanej powierzchni -->przetwarzanie wstepnedopasowanie powierzchnibudowa modelu

2. Wymień metody digitalizacji

- bezdotykowe: elektromagnetyczne, akustyczne, optyczne traingulacyjne, przeliczeniowe, interferometryczne, światło strukturalne, analiza obrazu

- dotykowe: współrzędnościowe maszyny pomiarowe, ramiona pomiarowe

3. Wymień rodzaje współ. maszyn

Portalowa,Mostowa,Wspornikowa,

Kolumnowa ,Wysięgnikowa,Hybrydowa

4. rodzaje głowic współ. maszyn pomiarowych.

-stykowa -operator doprowadza do styku końcówki z przedmiotem i wykonuje odczyt

-przełączająca- po wystąpieniu styku końcówki trzpienia z powierzchnią mierzoną następuje wychylenie trzpienia i wysłanie impulsu do układu sterującego maszyny pomiarowej.

-skaningowa- wartość wychylenia trzpienia pomiarowego wyznaczana na podstawie sygnałów z przetwornika pomiarowego głowicy w warunkach statycznych z nastawialnym naciskiem i bez udziału siły.

5. Na czym polega pomiar głowicą skaningową współrzędnościowej maszyny pomiarowej.

Styk końcówki pomiarowej z przedmiotem jest rejestrowany przez indukcyjne przetworniki pomiarowe. Sygnał indukcyjnego systemu dodawany jest do wartości współrzędnych położenia głowicy zarejestrowanych przez sterownik maszyny a suma ta jest wartością współrzędnych położenia końcówki pomiarowej.

6. Narysuj schemat triangulacyjnej metody skanowania.

7. Czym różni się triangulacja punktowa od triangulacji liniowej

Triangulacja punktowa określa odległość punktu, a liniowa linii punktów przy pomocy lasera

8. Co to jest fotogrametria?

dziedzina nauki i techniki zajmująca się odtwarzaniem kształtów, rozmiarów i wzajemnego położenia obiektów w terenie na podstawie zdjęć fotogrametrycznych

10. Co to jest i jakie informacje zawiera plik formatu STL?

Format STL jest przeznaczony do przenoszenia danych do maszyn szybkiego makietowania

11. Co to jest strzałka cięciwy?

strzałką cięciwy -błąd wykonanej operacji.

strzałka cięciwy na krzywej– największa odległość pomiędzy łamaną, której węzły leżą na krzywej (mierzona wzdłuż normalnej do łamanej) oraz punktem leżącym na tej krzywej,

strzałka cięciwy na powierzchni - największa odległość pomiędzy fasetkami (trójkątami), których wierzchołki leżą na powierzchni (mierzona wzdłuż normalnej do płaszczyzny fasetki)

oraz punktem na tej powierzchni.

12. Filtracja regularnej siatki punktów - Ilość punktów jest zmniejszana poprzez przypisanie punktów do elementów regularnej siatki, a następnie wybranie jednego reprezentatywnego punktu z każdego elementu siatki. Ilość punktów po redukcji chmury zależy od wielkości elementów siatki.

Reprezentatywnym punktem elementu siatki jest ten, dla którego wartość „z” jest medianą 9wartością środkową)wysokości wszystkich punktów elementu siatki. Można zatem mówić o zastosowaniu filtra medianowego.

13. Co to jest korekcja promieniowa końcówki pomiarowej?

Aby punkt pomiarowy skorygowany przybliżał w możliwie najlepszym stopniu rzeczywisty punkt styku, konieczna jest precyzyjna informacja o wektorze korekcji promienia końcówki trzpienia pomiarowego. Jest to promień obliczony w czasie

procedury kalibracji głowicy pomiarowej wraz z zespołem trzpienia. Kierunek jest normalny do powierzchni mierzonego przedmiotu w punkcie styku z końcówką pomiarowa.

14. METODA MNOŻENIA WEKTOROWEGO

Wczytanie punktów.

Sortowanie.

Łączenie punktów na dwóch sąsiednich ścieżkach.

Ustalenie ścieżek podstawowej i docelowej. Porównanie ilości punktów na obu ścieżkach. Ścieżka z mniejszą ilością punktów to ścieżka podstawowa, a ta składająca się z większej (lub równej) ilości punktów to ścieżka docelowa

Szukanie odpowiadających sobie punktów na wybranych ścieżkach.

15. Na czym polega interpolacja chmury punktów?

Metody interpolacji nieregularnej siatki węzłów są rozpatrywane jako zagadnienie

globalne lub lokalne.

W interpolacji globalnej brane są pod uwagę wszystkie punkty ze zbioru (Pi,

i=1..N) – metoda ma zastosowanie dla zbiorów o niewielkiej liczebności, gdyŜ

wymaga znacznego nakładu obliczeń.

W celu zredukowania czasu obliczeń stosuje się metody lokalne, polegające na

tym, Ŝe do obliczeń brane są punkty z otoczenia punktu interpolowanego. Dobór

punktów odbywa się najczęściej w ten sposób, Ŝe zakłada się wartość promienia

otoczenia analizowanego punktu i do obliczeń przyjmuje jedynie punkty z tego

otoczenia – problem ten rozwiązuje się nie jako problem przestrzenny, ale jako

rzut na płaszczyznę 0XY.

17. Co to jest kriging normalny?

Dany jest zbiór N punktów: Pi (xi ,yi ,fi ), fi=F(xi ,yi )

Należy znaleźć funkcję f(x,y), która interpoluje funkcję F(x,y).

Wartość funkcji aproksymującej f dla przyjętych wartości (x,y) jest sumą ważoną

wartości sąsiednich punktów fi .

18. Co to jest wariogram?

Wariogram jest miarą zróżnicowania wartości.

Wariogram dla danych dwóch punktów P1(x1,y1,z1) i P2(x2,y2,z2) jest

zdefiniowany wzorem:

19. Czym się różni wariogram eksperymentalny od modelu wariogramu?

Wariogram obliczony dla zbioru punktów za pomocą wzorów nazywany jest wariogramem eksperymentalnym Jego uzyskanie jest bardzo trudne, gdyż należałoby obliczyć wartość funkcji γdla wszystkich par punktów ze zbioru .W celu uproszczenia późniejszego wykorzystania wariogramu w metodzie krigingu,wariogram eksperymentalny zastępowany jest modelem wariografu.

20. Podaj algorytm interpolacji krigingowej.

Analiza wariogramu i przyjęcie jego modelu.

Obliczenie współczynników wagowych..

Interpolacja.

21. Na czym polega metoda sprawdzania krzyżowego.

Metoda sprawdzania krzyżowego:

1. Wybór metody interpolacji,

2. Wybór jednego punktu Ps(xs,ys,zs), zs=F(xs,ys)) ze zbioru wszystkich punktów Pi

(i=1..N),

3. Interpolacja wartości funkcji f w punkcie (xs,ys) z wykorzystaniem punktów

Pi (i=1..N, i≠s),

4. Porównanie interpolowanej wartości funkcji f z wartością zs,

5. Powtórzenie czynności 2 ÷4 dla innych punktów ze zbioru,

6. Analiza statystyczna wyników

Opisany algorytm polega na interpolowaniu wartości funkcji w wybranym punkcie

o znanej (zmierzonej) wartości zs i porównaniu tej wartości z wynikiem interpolacji

22. Opisz zasadę korekcji promieniowej końcówki pomiarowej za pomocą interpolacji chmury

punktów.

Dany jest zbiór N punktów Pi(xi,yi,zi), zi=F(xi,yi), i=1...N, które są punktami środka końcówki pomiarowej w chwili jej styku z mierzoną powierzchnią – punkty te definiują powierzchnię, która jest równoodległa od powierzchni mierzonej. NaleŜy w wybranych punktach P0 obliczyć wersor normalny v, który posłuŜy do przeprowadzenia korekcji o wartość promienia końcówki pomiarowej.

23. Opisz sekwencję pozyskiwania projekcji w tomografach z wiązką równoległą.

Lampa rentgenowska wysyła wiązkę promieniowania X, przechodzącego przez obiekt i rejestrowanego przez detektor. Układ lampa-detektor przesuwa się do następnego położenia i wykonywana jest kolejna projekcja.

24. Opisz sekwencję pozyskiwania projekcji w tomografach z wiązką uformowaną w wachlarz.

pozyskanie pierwszej projekcji, pozyskanie drugiej projekcji, c) zestawienie dwóch projekcji.

25. Opisz sekwencję pozyskiwania projekcji w jednorzędowych tomografach spiralnych.

Obraz połączenia ruchu lampy wokół badanej osoby z jednoczesnym płynnym

przesuwaniem pacjenta w otworze bramy

26. Co to są jednostki Hounsfielda?

Zebrane dane przez komputer tomografu oblicza współczynniki pochłaniania dla każdego z pikseli tworzących obraz. Gdy zostaną już wyznaczone, ich wartości zostają przeliczone na tak zwane liczby CT (CT numbers) – nazywane czasem jednostkami Hounsfielda (HU, Hounsfield Units). Konwersja ta pozwala na przedstawienie obrazu w odcieniach skali szarości.

27. Na czym polega obrazowanie za pomocą okna?

identyfikacja obiektów częściowo ukrytych, które byłyby niewidoczne w obrazie z tradycyjnych kamer kolorowych lub podczas obserwacji bezpośredniej. Urządzenie jest zamontowane na pokładzie samolotu i rejestruje obraz widoczny przez okno ze szkła kwarcowego. Umożliwia np. zlokalizowanie ukrytego w gęstym lesie wraku samolotu, poszukiwanie plantacji lub magazynów narkotyków lub prowadzenie inwigilacji grupy osób

28. Co to jest funkcja rzutu akumulacyjnego?

29. Co to jest projekcja wsteczna w tomografie komputerowym?

Transformata Radona - projekcja wsteczna

Na podstawie analizy transformaty Radona można wyprowadzić wzór określający relację pomiędzy obrazem otrzymanym w procesie projekcji i wstecznej projekcji a oryginalnym obrazem przekroju obiektu:

$$\tilde{\mu}\left( x,y \right) = \mu\left( x,y \right)*\frac{1}{\left( x^{2} + y^{2} \right)^{2}}$$

Obraz otrzymany w wyniki wstecznej projekcji niesie informację o oryginalnej postaci funkcji obrazu, zniekształconą przez czynnik geometryczny (x2+y2)^-1/2. Obraz zrekonstruowany jest splotem funkcji obrazu oryginalnego i funkcji zniekształcającej.

35. Co to jest histogram obrazu?

Histogram obrazu jest to wykres reprezentujący rozkład intensywności lub kolorów w obrazie. Obrazuje on więc ile pikseli znajduje się w poszczególnych zakresach intensywności

36.Co to jest binaryzacja?

Binaryzacja jest czynnością której celem jest znaczna redukcja ilości informacji zawartych w obrazie. Zamienia ona obrazy o wielu poziomach szarości na obrazy binarne. Binaryzacja sprowadza się do tego aby obraz f(x, y), którego piksele przyjmują wartości z przedziału L_min<l<L_max zamienić na obraz b(x, y), którego piksele przyjmują wyłącznie wartości 0 lub 1 (co najczęściej kojarzy się z takimi pojęciami jak „obiekt” i „tło”).

37. Co to jest filtr medianowy?

Filtr medianowy- jest nieliniowym filtrem, działanie polega na wyborze wartości środkowej uporządkowanego rosnąco ciągu wartości jasności pikseli przetwarzanego punktu i jego otoczenia.

Jest to filtr stosowany do usuwania zakłóceń z obrazu w postaci szumów. Działanie filtra jest szczególnie przydatne w przypadku zakłóceń typu "pieprz i sól". Filtr medianowy w przeciwieństwie do filtrów konwolucyjnych nie powoduje utraty informacji o krawędziach obiektów poprzez ich rozmywanie. Zaletą filtra jest to, że wszystkie wartości znacznie odbiegające od średniej są zupełnie pomijane przy wyznaczaniu nowej wartości punktu.

38. Na czym polegają przekształcenia morfologiczne?

to takie przekształcenia, w wyniku których struktura lub forma obiektu na obrazie zostaje zmieniona. Przekształcenie morfologiczne stanowią jedną z najważniejszych operacji w komputerowej analizie obrazów. Trzy podstawowe przekształcenia to: erozja, dylatacja oraz szkieletyzacja. Operacje te mogą być kombinowane w zestawy, w celu stworzenia operacji bardziej złożonych, dających możliwość analizy kształtu elementów oraz określania relacji pomiędzy obiektami zawartymi na obrazie

39. Co to jest erozja?

Erozja jest jednym z podstawowych przekształceń morfologicznych. Jej działanie polega na obcinaniu brzegów obiektu na obrazie

40. Co to jest dylatacja?

Dylatacja służy do zamykania małych otworów oraz zatok we wnętrzu figury. Obiekty zwiększają swoją objętość i jeśli dwa lub więcej obiektów położonych jest blisko siebie, zrastają się w większe obiekty.

41. Co to jest otwarcie? I 42. Co to jest zamknięcie?

Dwa podstawowe przekształcenia morfologiczne, jakie zostały opisane, posiadają wspólną wadę. Mianowicie w wyniku ich działania powierzchnia obiektów na obrazie ulega znacznej zmianie. Erozja przyczynia się do zmniejszania obiektów, a dylatacja do ich zwiększania. Sposobem na pozbycie się tej niedogodności jest stosowanie tych dwóch przekształceń w parze. Istnieją dwie możliwości zestawienia ich razem, dające różne rezultaty. Są to operacje otwarcia i zamknięcia, które można zdefiniować jako:

otwarcie = erozja + dylatacja,
zamknięcie = dylatacja + erozja.

Paremtern w obu funkcjach określa wielkość elementu strukturalnego użytego do wykonania operacji erozji i dylatacji.

43. Co to jest ścienianie?

Ścienianie to nazwa grupy przekształceń morfologicznych, których działanie polega na:

- przykładaniu elementu strukturalnego do kolejnych punktów obrazu,
- zmianie wartości punktu na 0, gdy element strukturalny pasuje do przyłożonego miejsca,
- w przypadku braku zgodności wartość punktu pozostaje bez zmian.
45. Co to jest filtr Sobela?

Filtr który wykrywa krawędzie poziome i pionowe

46. Wymień metody automatycznego wyznaczania progu binaryzacji.

Wyznaczenie gradientu jasności, dla każdego punktu obrazu

Binaryzacja metodą grupowania („clustering”)Binaryzacja metodą metryki („metric”)Binaryzacja metodą entropii

47. Co to jest filtr Prewitta?

Filtr Prewitta: 8 masek gradientowych (lub innych) wrażliwych nakrawędzie zorientowane na wielokrotności kąta 45o

49. Co to jest aproksymacja półtonowa?

Aproksymacja półtonowa, polega na przekształceniu obrazu o większej liczbie odcieni szarości w obraz czarno – biały. Punkty o jasności powyżej pewnego założonego progów obrazie wejściowym. przekształca się na punkty białe w obrazie wyjściowym

50. Na czym polega aproksymacja półtonowa za pomocą okręgów?

Transformowanie poszczególnych pkt obrazu na koła o średnicy proporcjonalnej do luminancji analizowanego obrazu

51. Na czym polega aproksymacja półtonowa za pomocą mikrowzorców?

Przekształcenie każdego punktu obrazu wejściowego we wzór punktów. Taki wzór nazywamy komórką półtonową, dlatego też czasem metodę tą nazywa się czasem metodą komórkową.

52. Na czym polega aproksymacja półtonowa metodą pseudolosowej binaryzacji?Metodą tą usuwamy błędne punkty wygenerowane przez mikrowzorce