Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
http://fel.uniza.sk/populas
Projekt podporený Nadačným fondom Telekom pri Nadácii Pontis
POPULAS – Popularizácia VaV v oblasti ICT na stredných školách
prof. Ing. Róbert HUDEC, PhD.Katedra multimédií a informačno-komunikačných technológií
Elektrotechnická fakulta, Žilinská univerzita v Žiline
POPULAS 1 (2009-2012) APVV
Cieľ projektu
Populárnou a kontaktnou formou prezentovať vybrané témy vedy a výskumu v oblasti IKT študentom stredných odborných škôl a gymnázií
24 - Teoreticko-praktické prednášky
3 - Vedecko-odborné semináre (2010-2012) pre pedagógov stredných škôl
2657 - Počet zapojených študentov: 815 (2010), 957 (2011), 885 (2012)
122 - Počet zapojených pedagógov: 38 (2010), 44 (2011), 40 (2012)
91,5 - Percento spokojných študentov
▪ ZSSE Liptovský Hrádok, ▪ Gymnázium Bytča
▪ Gymnázium Turzovka, ▪ SPŠ Dubnica nad Váhom
▪ SPŠ JM Banská Bystrica, ▪ SPŠ Poprad
▪ SŠ Kysucké Nové Mesto, ▪ SPŠE Prešov
▪ SPŠD Trnava, ▪ SPŠ Trnava,
▪ SSŠ Tvrdošín
1768; 66%
788; 30%
101; 4%
Štruktúra študentov zapojených do aktivít projektu POPULAS podľa
ročníkov
4. roč.
3. roč.
iný
POPULAS 2 (01-07/2017) NADÁCIA PONTIS
7 - Teoreticko-praktické prednášky
1 - Vedecko-odborný seminár pre pedagógov stredných škôl
350 - Počet zapojených študentov
18 - Počet zapojených pedagógov
Číslicové spracovanie obrazu a zvuku
e-Health, Inteligentné textílie
Hodnotenie kvality hlasového prenosu
Navigácia v priestore
3D grafika, 3D animácia
Virtuálna realita
Optické siete
3D rekonštrukcia, 3D tlač
3
60 min. (6x10 min.) 10 min. 30 min.
PR
ES
TÁ
VK
A
I. ČASŤ
TEORETICKÉ PREZENTÁCIE
II. ČASŤ
PRAKTICKÉ UKÁŽKY
PR
ED
ST
AV
EN
IE P
RO
JE
KT
U
10 min.
POPULAS 2 - REALIZÁCIA
VÚC: Žilina, Banská Bystrica, Prešov, Trnava
http://fel.uniza.sk/populas
Dotazník
15.02.2017 - SOŠ IT Banská Bystrica
21.02.2017 - SPŠE Liptovský Hrádok
22.02.2017 - SPŠ Kysucké Nové Mesto
23.02.2017 - Gymnázium Hlinská, Žilina
28.02.2017 - SPŠ Poprad
02.03.2017 - SPŠE Prešov
07.03.2017 - SPŠ J. Murgaša Banská Bystrica
08.03.2017 - SPŠ Martin
09.03.2017 - SPŠD Trnava
4
TEORETICKÁ ČASŤ
5
http://fel.uniza.sk/populas
Projekt podporený Nadačným fondom Telekom pri Nadácii Pontis
Optické sieteIng. Jozef DUBOVAN, PhD.
Optické vláknoOptické vlákno predstavuje prenosové médium, ktorým môže optické žiarenie (svetlo) o určitých vlnových dĺžkach byť prenášané s minimálnymi stratami.
Je vytvorené tak, aby svetlo bolo za istých podmienok „uväznené“ v jeho jadre.
Základné súčasti (viď obrázok).
7
Optický kábelPredstavuje obvykle skupinu optických vlákien, ktoré sú zoskupené tak aby sa v čo najvyššej možnej miere zabezpečila ich mechanická odolnosť pri manipulácii a ich funkcia vo zvolenom prostredí.
Jestvujú mnohé usporiadania optických resp. hybridných (opticko-metalických) káblov.
8
Optická sieťPredstavuje zoskupenie, optických a optoelektronických zariadení a prvkov, spojených vzájomne tak aby mohli spolu komunikovať.
Typ optickej siete určuje jej usporiadanie, zariadenia, ktoré sa v nej nachádzajú a fyzická rozľahlosť.
9
Procesy vedúce k tlmeniu optického vláknaTlmenie optického vlákna je jeho základný parameter a určuje koľkonásobne je výstupné žiarenie slabšie ako vstupné.
Môže byť spôsobené týmito príčinami:
• absorpcia
• rozptyl
• manipulácia a spájanie
Meranie môžeme realizovať napr. pomocou OTDR.
10
Optické konektory
Optický konektor by mal byť použiteľný pre vlnové dĺžky od 1300 do 1650 nm.
Každé optické spojenie pozostáva z dvoch zásuvných častí a jedného adaptéra. Optický adaptér by mal byť vyrobený ztakých materiálov, ktoré budú garantovať mechanickú odolnosť voči nárazu, tlaku, jednoduchú manipuláciu, tepelnúodolnosť a nehorľavosť týchto častí.
Vytvorenie ľahko ručne rozoberateľného dočasného spojenia OV.
jednoduchá manipulácia, Používajú sa vo vnútri budov, ale aj v prepojovacích šachtách, resp. skriniach umiestených vovonkajšom prostredí.
Konektory sú jednovláknové resp. mnohovláknové.
Na konektory sú kladené tieto hlavné požiadavky:
rozobrateľnosť,
opakovateľnosť spojenia bez zníženia väzobnej účinnosti,
odolnosť voči klimatickým vplyvom.
11
UPC vs. APCAj keď budú oba konce spájaných OV dokonale hladké, kolmé a ich osi ležia na tej istej priamke, určitá časť naviazaného svetla je z rozhrania týchto vlákien odrazená späť do budiaceho vlákna. Tento jav, známy ako Fresnelov odraz, je spojený so skokovou zmenou indexu lomu na rozhraní a možno ho opísať klasickým Fresnelovýmvzorcom.
12
Pokles výkonu signálu so vzdialenosťou
Tlmenie optického vlákna vypočítame ako
Vo výsledku sa na výstupe z optického vlákna prejavítlmenie signálu.
Ako z obrázka vidíme, dochádza k exponenciálnemupoklesu výkonu so vzdialenosťou.
Alebo pomocou úrovní
13
Kritický polomer
14
http://fel.uniza.sk/populas
Projekt podporený Nadačným fondom Telekom pri Nadácii Pontis
Ďakujem za pozornosť[email protected]
http://fel.uniza.sk/populas
Projekt podporený Nadačným fondom Telekom pri Nadácii Pontis
Navigácia v priestoreIng. Juraj MACHAJ, PhD.
Lokalizačné služby
Lokalizačné služby Informácie o polohe používateľa
Dôležitá súčasť trhu
Presnosť vs. poskytované služby
Lokalizačné systémy Satelitné – globálne
Satelitné – lokálne
Založené na rádiových sieťach
Využívajúce dáta zo senzorov
Určovanie polohy pomocou rádiových sietí
Súčasné použitie informácií o polohe Tiesňová linka
Komerčné služby
Doprava
Turistika
Budúcnosť Autonómne vozidlá
Internet vecí
Navigácia vo vnútri budov
Určovanie polohy pomocou rádiových sietí
Lokalizačný proces
Výskum Nové služby a aplikácie
Optimalizácia algoritmov
Vývoj algoritmov Vplyv rozmiestnenia referenčných staníc na
lokalizačnú presnosť
http://fel.uniza.sk/populas
Projekt podporený Nadačným fondom Telekom pri Nadácii Pontis
Ďakujem za pozornosť[email protected]
http://fel.uniza.sk/populas
Projekt podporený Nadačným fondom Telekom pri Nadácii Pontis
Virtuálna realitaIng. Peter Sýkora, PhD.
Čo je virtuálna realita?
Zrak a ako ho oklamať?
Reálna realita
Virtuálne prvky
Rozšírená realita ostatné
Ako skombinovať reálnu a virtuálnu realitu?
Ako umiestniť virtuálny objekt do reálneho sveta?
Y
XZ
Y
XZ
Ako to ovládať?
http://fel.uniza.sk/populas
Projekt podporený Nadačným fondom Telekom pri Nadácii Pontis
Ďakujem za pozornosť[email protected]
http://fel.uniza.sk/populas
Projekt podporený Nadačným fondom Telekom pri Nadácii Pontis
Prenos hlasu cez IP sieť a hodnotenie jeho kvality doc. Ing. Peter POČTA, PhD.
PRENOS HLASU CEZ IP SIEŤ A HODNOTENIE JEHO KVALITY
Hlasová služba a jej budúcnosť ako prenos cez IP sieť
konvergencia sietí a hlasová služba,
problémy spojené s konvergenciou sietí (kompatibilita zariadení a protokolov, kvalita služieb),
parametre ovplyvňujúce kvalitu hlasového prenosu (oneskorenie, jitter, strata paketov).
Čo to vlastne kvalita hlasového prenosu je?
je komplexný psychoakustický fenomén v rámci procesu ľudského vnímania.
Každá osoba interpretuje kvalitu hlasového prenosu rozdielnym spôsobom.
MOS (Mean Opinion Score).
sa zameriava len na jednosmerný rečový prenos od vysielajúceho účastníka ku prijímaciemu.
PRENOS HLASU CEZ IP SIEŤ A HODNOTENIE JEHO KVALITY
Aké metódy sú používané na jej hodnotenie?Subjektívne metódy: využívajú posluchovú porotu.
Objektívne metódy: nahradzujú posluchovú porotu pomocou algoritmu výpočtu MOS hodnôt z rečových vzoriek.
ich úlohou je zabezpečenie čo najpresnejších výsledkov pri porovnaní s výsledkami posluchových testov.
Kategórie hodnotenia používané v prípade subjektívnych metódKategória absolútneho hodnotenia: nepoužíva referenčnú vzorku.
Kategória hodnotenia degradácie: používa referenčnú vzorku,
vopred definované poradie prezentovaných vzoriek.
Kategória porovnávacieho hodnotenia: používa referenčnú vzorku,
rozdielne poradie prezentovaných vzoriek.
PRENOS HLASU CEZ IP SIEŤ A HODNOTENIE JEHO KVALITY
Metódy využívané v prípade objektívneho hodnotenia
Intruzívna metóda:
používa referenčnú vzorku,
vyššia presnosť.
Neintruzívna metóda:
nepoužíva referenčnú vzorku,
nižšia presnosť.
Obr. 1 Principiálna schéma intruzívneho merania kvality hlasového prenosu
PRENOS HLASU CEZ IP SIEŤ A HODNOTENIE JEHO KVALITY
Algoritmy používané pri intruzívnej metóde
PSQM (ITU-T P.861),
PAMS (British Telecom),
PESQ (ITU-T P.862),
POLQA (ITU-T P.863).
Algoritmy používané pri neintruzívnej metóde
ANIQUE,
3SQM (ITU-T P.563).
http://fel.uniza.sk/populas
Projekt podporený Nadačným fondom Telekom pri Nadácii Pontis
Ďakujem za pozornosť[email protected]
http://fel.uniza.sk/populas
Projekt podporený Nadačným fondom Telekom pri Nadácii Pontis
Úprava 3D skenovaných objektov pre zobrazenie vo virtuálnej realite.Ing. Ján HLUBÍK, PhD.
Úloha 3D grafika pri vývoji VR aplikácií
Proces: Tvorba 3D modelu na základe fotografií reálneho objektu.
Vstup: Fotografie/mračno bodov skenovaného objektu.
Výstup: Nízko-polygonálny objekt s textúrou.
Postup práce:
Mračno
bodovTriangulácia
Polygonálna
optimalizáciaMapovanie textúry
Tvorba normálovej
mapy
Import modelu do
vývojového
prostredia pre VR
3D model
Fotografie 3D model
35
3D rekonštrukcia
Fotogrametria– proces získavania 3D informácií o objekte z fotografií.
79 fotografií s rozlíšením 4128x2322 pixelov.
Mračno bodov: 77 038 bodov/2 314 643 bodov
Program: Visual SfM
36
Tvorba a redukcia polygónov
1 480 632 bodov 241 502 polygónov 300 polygónov
Odstránenie nadbytočných bodov.
Triangulácia - tvorba polygonálnej site.
Polygonálna redukcia pre menšie nároky na výpočtový výkon.
Tvorba textúry
Program: MeshLab2016
37
Mapovanie textúry
Mapovanie textúry – projekcia 2D obrazu na 3D objekt.
Mapovaná textúra z MeshLabu je z pohľadu ďalšej postprodukcienevhodná!
Je potrebné premapovať textúru tak, aby sa javila ako jeden celok.
Program: Blender
38
Normálová mapaProgram: Blender
Nízko-polygonálny objekt => strata štruktúry povrchu.
Pomocou normálovej mapy je možné zobraziť jemne „zakrivenie“ povrchu pri zachovaní polygonálnej štruktúry.
Pre zobrazovanie objektov v 3D aplikáciách, je lepšie používať jednoduché modely so zložitými textúrami.
39
Finálny 3D modelProgram: Blender
Výstupný 3D objekt by mal byť čo najjednoduchší so zachovaním čo najväčších detailov pôvodného objektu.
Export modelu vo vhodnom formáte pre dané 3D vývojové prostredie.
Vizuálne porovnanie jednotlivých modelov:
Hi-poly model Low-poly + norm. map. Low-poly bez norm. map.
40
Import do vývojového prostredia pre VRProgram: Unity3D
41
http://fel.uniza.sk/populas
Projekt podporený Nadačným fondom Telekom pri Nadácii Pontis
Ďakujem za pozornosť[email protected]
http://fel.uniza.sk/populas
Projekt podporený Nadačným fondom Telekom pri Nadácii Pontis
Automatický popis obrazových dátIng. Miroslav BENČO, PhD.
Prečo automatický popis obrazových dát?
„A PICTURE IS WORTH TEN THOUSAND WORDS“ČÍNSKE PRÍSLOVIE
Spracovanie obrazu
Obraz je vizuálnou reprezentáciou informácie
Rozlíšenie digitálnych obrazov je definované hustotou snímacej mriežky
Dig. obraz je dvojrozmerná diskrétna funkcia, ktorá pozostáva z N riadkov a M stĺpcov
y
xf(0,0)
f(M-1,N-1)
Extrakcia príznakov - Farba
Farba je silným deskriptorom, ktorý vo veľkej miere zjednodušuje identifikácie a extrakciu objektov z obrazu
Človek dokáže rozoznávať približne 150 sýtych farieb a až niekoľko tisíc menej sýtych farieb, ale rozoznáva iba približne tucet odtieňov šedej
Extrakcia príznakov - Textúra
Textúry sú homogénne vzory alebo priestorové usporiadania pixelov
Základné vlastnosti textúr – hrubosť, jemnosť, viazanosť, smerovosť, nerovnosť, pravidelnosť, atď.
Extrakcia príznakov - Tvar
Poňatie tvaru je veľmi dobre zrozumiteľné, avšak je ťažké ho vyjadriťformálne
Reprezentácia tvaru rozdelená do dvoch kategórií: BB (Boundary-Based) – hľadanie hraníc medzi jednotlivými homogénnymi
oblasťami obrazu, postupným delením väčších častí na menšie, t.j. na popis savyužívajú externé charakteristiky objektov
RB (Region-Based) – hľadanie hraníc regiónov, pričom sa postupuje z vnútraregiónu smerom ku hraniciam regiónov, t.j. na popis sa využívajú internécharakteristiky objektov
Popis obrazu
Segmentácia obrazu
Lokálne deskriptory
Detekcia tváre
Klasifikácia obrazových dát
CBIR Systém
Praktické využitie popisu obrazových dát
Armáda
Doprava
Medicína
Domácnosť
Webové vyhľadávače
http://fel.uniza.sk/populas
Projekt podporený Nadačným fondom Telekom pri Nadácii Pontis
Ďakujem za pozornosť[email protected]
http://fel.uniza.sk/populas
Projekt podporený Nadačným fondom Telekom pri Nadácii Pontis
3D rekonštrukcia, 3D tlačIng. Patrik Kamencay, PhD.
Počítačové videnie
Problémy vo sférach výskumu:
0 - rozmerný
1 - rozmerný
2 – rozmerný (OCR)
3 - rozmerný
n - rozmerný
Dimenzie:
priestor, čas, ...
snímanie pohybu
rozpoznávanie objektov
Reálny 3D priestor
Vizuálne vnímanie 3D
sveta(2D projekcia)
Počítačové videnie
DátaAlgoritmus
Virtuálny 3D priestor
Pamäť
Skúsenosti
Nárast dimenzie
Počítačová grafika
Kreslen
ie, Maľb
a
Red
un
dan
cia
KameraĽVS
Strata dimenzie
Redundancia
3D tlač
Nárast d
imen
zie
3D rekonštrukcia
Stereo videnie
Vstup / Výstup:
2 (viac) obrázkov
3D štruktúra DM
Kroky:
Kalibrácia
Stereo geometria
Hľadanie korešpondencií
Výpočet hĺbky
Využitie:
medicína, doprava, ... d
d
x
y
(0,0)
Rektifikácia
Ep. čiara
K1
B
f
K2
c1
c2
AB
C
AP ALCPCL BP BL
Ľ P
d
cc
fBz
z
B
fz
ccB
21
12
3D rekonštrukcia
1. kamera
Pohyb v 3D scéne
Stolček
Rovina kamery
XS
LS
3D rekonštrukcia (CT/ MRI)
Biomedicínske dáta
3D rekonštrukcia
3D vizualizácia
Sada vstupných CT rezov
Analýza
Tvorba 3D modelu
Aplikácie 3D rekonštrukcie
www.nasa.gov www.facialparalysisinstitute.com/3Dmodellingfacialreconstruction
www.visagetechnologies.com/robot-surgery/www.3dprint.com/124954/3d-printed-heart-saves-baby/
www.stratasys.com/en/Medical
Aplikácie 3D rekonštrukcie
http://fel.uniza.sk/populas
Projekt podporený Nadačným fondom Telekom pri Nadácii Pontis
Ďakujem za pozornosť[email protected]
http://fel.uniza.sk/populas
Projekt podporený Nadačným fondom Telekom pri Nadácii Pontis
Určovanie 3D pozície v priestoreIng. Vojtech ŠIMÁK, PhD.
MEMS Gyroskop a akcelerometer
MEMS Mikro Elektro – Mechanický Systém
MEMS Gyroskop a akcelerometer
Použitie MEMS Airbagy a snímače v automobile
Mobilné telefóny
Drony
MEMS Gyroskop a akcelerometer
Gyroskop a akcelerometer Akcelerometer
sleduje zrýchlenie v jednotlivých osiach (aj gravitačné)
podľa veľkosti zrýchlenia v jednotlivých osiach vypočíta polohu voči zemi
Gyroskop sleduje uhlovú rýchlosť v jednotlivých osiach
v gyroskope musí dochádzať k pohybu (otáčaniu, kývaniu, alebo obehu svetelného lúča
MEMS Gyroskop a akcelerometer
http://fel.uniza.sk/populas
Projekt podporený Nadačným fondom Telekom pri Nadácii Pontis
Ďakujem za pozornosť[email protected]
Ďakujeme za pozornosť
http://fel.uniza.sk/populas
67
http://fel.uniza.sk/populas
Projekt podporený Nadačným fondom Telekom pri Nadácii Pontis
Elektrotechnická fakulta, UNIZAWeb: http://fel.uniza.sk
Adresa: Univerzitná 8215/1, 010 26 Žilina
Akreditované študijné odbory (Bc.)
69
Automatizácia
ElektrotechnikaTelekomunikácie
Multimediálnetechnológie
Biomedicínskeinžinierstvo
Autotronika
Akreditované študijné odbory (Ing.)
70
Telekomunikácie
Telekomunikačnéa rádiokomunikačné
inžinierstvo
Biomedicína
Biomedicínskeinžinierstvo
Multimediálne technológie
Multimediálneinžinierstvo
Automatizácia
Riadenieprocesov
Elektrotechnika
Elektroenergetika
Elektricképohony
Výkonováelektronika
Fotonika
Predpokladané kapacity študentov do 1. ročníkov
Bc. Elektrotechnika (120)
Automatizácia (60)
Autotronika (20)
Telekomunikácie (100)
Multimediálne technológie (60)
Digitálne technológie (80)
Biomedicínske inžinierstvo (40)
71
Ing. Elektroenergetika (40)
Výkonové elektronické systémy (40)
Elektrické pohony (20)
Fotonika (20)
Biomedicínske inžinierstvo (30)
Riadenie procesov (40)
Aplikovaná telematika (20)
Telekomunikačné a rádiokomunikačné inžinierstvo (80)
Multimediálne inžinierstvo (40)
Štúdium na EF UNIZA
Akreditované perspektívne študijné odbory
Štúdium v moderne vybavených laboratóriách
Časť štúdia v zahraničí
Takmer istota zamestnania v odbore
Uplatnenie nielen doma, ale aj v zahraničí
Bohatý sociálny život
Moderné ubytovanie pre všetkých (aj Žilinčanov)
Prospechové štipendium
Odborové štipendium
http://fel.uniza.sk/populas
Projekt podporený Nadačným fondom Telekom pri Nadácii Pontis
Ďakujem za pozornosť[email protected]