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Ausschreibung eines Werkvertrages für die Erstellung von

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Ausschreibung eines Werkvertrages
für die Erstellung von Selbststudienmaterialien (Lerneinheiten)
im Verbundstudiengang Mechatronik (B. Eng.)
Die Fachhochschule Südwestfalen bietet seit dem Wintersemester 2002/03 im Rahmen der Entwicklung von
Fachhochschulstudiengängen mit Fernstudienanteilen in Nordrhein-Westfalen einen Verbundstudiengang
Mechatronik an.
Auf Vorschlag des von der Fachhochschule Südwestfalen eingesetzten Fachausschusses wird für das
Wahlpflicht - Modul „Digitale Bildverarbeitung“ ein Werkvertrag zur Erstellung der Selbststudienmaterialien
(Lerneinheiten) ausgeschrieben.
Das Wahlpflicht - Modul „Digitale Bildverarbeitung“ umfasst 4 Semesterwochenstunden (SWS) des
Curriculums im 8. Semester. Der Anteil der Vorlesungen (V) und Übungen (Ü), die in den Umfang der zu
erstellenden Lerneinheiten einfließen, beträgt hiervon 2 V und 0,5 Ü = 2,5 SWS. 1 SWS Studienmaterial
entspricht durchschnittlich rund 100 bis 120 Textseiten DIN A4.
Die Vergütung für die Erstellung des Studienbriefs im Wahlpflicht - Modul „Digitale Bildverarbeitung“
beträgt 9.130,21 Euro.
Der erstmalige Einsatz der Lerneinheiten im Studium soll im Sommersemester 2016 erfolgen. Das Manuskript
muss daher bis spätestens zum 15.11.2015 im Institut für Verbundstudien, Im Alten Holz 131, 58093 Hagen
vorliegen.
Zur inhaltlichen Ausgestaltung der Lerneinheiten verweise ich auf das beigefügte Inhaltsverzeichnis und auf die
Modulbeschreibung, die im folgenden Internetauftritt zu finden ist http://www4.fhswf.de/de/home/studieninteressierte/studienangebote/stg_is/verbundstudiengang_mechatronik/pruefungsordnung
/verlaufsplan2007_3.php
Es wäre wünschenswert, aber nicht Bedingung, wenn zugleich die studienbegleitenden Präsenzveranstaltungen
übernommen werden. Hierfür wird eine zusätzliche Vergütung, abhängig von den tatsächlich geleisteten
Präsenzstunden, gezahlt.
Für die Durchführung des Werkvertrags finden die Vorschriften des Nebentätigkeitsrechts in der jeweiligen
Fassung Anwendung.
Interessenten wenden sich bitte schriftlich möglichst bis zum 23.03.2015 an den Geschäftsführer des Instituts für
Verbundstudien Nordrhein-Westfalens, z. Hd. Frau Gusovius, Im Alten Holz 131, 58093 Hagen. Nähere
Auskünfte erteilt Frau Gusovius unter Telefon: 02331 / 9330-953; Email: gusovius@ifv-nrw.de.
Bei inhaltlichen Fragen zum Werkvertrag wenden Sie sich bitte direkt an den Ansprechpartner für das Wahlpflicht
- Modul „Digitale Bildverarbeitung“, Herrn Professor Dr.-Ing. Venhaus, Tel.:02371/566-158; venhaus.martin@fhswf.de
Hagen, den 22.01.2015
Im Auftrag
Gusovius
-1Im Alten Holz 131 l 58093 Hagen l 02331/9330-901 l 02331/9330-903 (Fax) l www..ifv-nrw.de
Anlage
Lehrbrief „Digitale Bildverarbeitung“ im Verbundstudiengang „Mechatronik“.
Hinweis:
Die Software „NI Vision Builder“ beinhaltet einen Großteil der in der Inhaltsangabe erwähnten
Bildverarbeitungsalgorithmen. Der Lehrbrief soll die Anwendung aber auch die theoretischen/mathematischen
Hintergründe dieser Werkzeuge beschreiben.
Inhaltsangabe
Lehrbrief „Digitale Bildverarbeitung“ im Verbundstudiengang „Mechatronik“.
Einführung
Vergleich zwischen maschinellem und menschlichem Sehen
Aufgaben der industriellen Bildverarbeitung
Optische Grundlagen
Strahlenoptik
Abbildungsgleichung
Auszugsverlängerungen
Tiefenschärfe
Hyperfokale Entfernung
CCD-Kamera
Beispiele industrieller Objektive und CCD-Kameras
Verschiedene Bildverarbeitungssysteme
Smart Kameras
Kompaktsysteme
Industrie-PC-Systeme
Beleuchtung
Lichtquellen und ihre Eigenschaften
Beleuchtungseinflüsse
Beleuchtungswinkel
Wellenlänge
Lichtausbreitung
Oberfläche und Geometrie des Prüfobjektes
Histogramme
Lineare und logarithmische Darstellung
Welche Informationen erhalten wir aus einem Histogramm?
Belichtung, Belichtungsfehler
Sättigung
Kontrast
Dynamik
Minimale und maximale Intensität
Weitere statistische Größen
Schwerpunkt des Histogramms (durchschnittlicher Grauwert)
Mittlere quadratische Abweichung (Varianz), Standardabweichung
Schiefe (Skewness),
Exzess (Kurtosis)
Das kumulative Histogramm
Binarisierung eines Bildes durch Grauwertschwellen
Manuelle Festlegung der Grauwertschwelle(n)
Automatische Methoden zur Festlegung von Grauwertschwellen
Objekterkennung im Binärbild
Zusammenfassen von Regionen zu Objekten
Merkmale (Features) von Objekten
Fläche
Konvexe Hülle
Konvexität
Dichte
Durchmesser
-2Im
Im Alten
Alten Holz
Holz 131
131 ll 58093
58093 Hagen
Hagen ll 02331/9330-901
02331/9330-901 ll 02331/9330-903
02331/9330-903 (Fax)
(Fax) ll www..ifv-nrw.de
www..ifv-nrw.de
Schwerpunkt
Orientierung
„Bounding Rectangle Width and Height“
“Elongation Factor”
“Compactness Factor”
“Heywood Circularity Factor”
“Maximum Feret Diameter”
Etc. (Hinweis: siehe Werkzeug „Detect Objects“ im Vision Builder)
Linescan (Darstellung der Grauwertverteilung entlang einer Linie)
Kantenfinder
Detektion von Kanten im Binärbild
Detektion von Kanten im Grauwertbild
Subpixelgenaue Kantenlokalisierung
(Hinweis: siehe Werkzeug „Finde Edges“ im Vision Builder)
Kombination aus mehreren Linescans zur Auffindung von geradlinigen oder kreisförmigen Kanten.
(Hinweis: siehe Werkzeuge „Find straight edge“ und „find circular edge“ im Vision Builder)
Berechnung des Ergebnisses durch Ausgleichsgerade
Herausfiltern von Störungen
Filter zur Kantendetektion
Prinzip eines Filters
Prewitt-Operator
Sobel-Operator
Kantenstärke und –richtung
Roberts-Operator
Laplace-Operator
Morphologische Filter (Binärbilder)
Nachbarschaft von Bildelementen (falls nicht in vorherigen Kapitel beschrieben)
Dilation
Erosion
Design morphologischer Filter
Opening
Closing
Hit-and Miss-transformation
Thinning
Thickening
Kalibrierwerkzeuge
Korrektur von Fehlern in der Perspektive
Korrektur von Objektivverzerrungen
Umrechnung von Pixel in mm
Pattern Matching
Geometric Matching
Komponentenidentifizierung
Lesen von Barcode
Lesen von Data Matrix Code
Lesen von QR Code
Kurze Vorstellung verschiedener Methoden zur 3-D Bildverarbeitung (Optional)
Kurze Vorstellung Industrieroboter mit Bildverarbeitung (Optional)
Aufgaben
Mögliche Montagepositionen für die Kamera
Koordinatentransformationen zwischen Kamerakoordinatensystem und Weltkoordinatensystem des Roboters
-3Im
Im Alten
Alten Holz
Holz 131
131 ll 58093
58093 Hagen
Hagen ll 02331/9330-901
02331/9330-901 ll 02331/9330-903
02331/9330-903 (Fax)
(Fax) ll www..ifv-nrw.de
www..ifv-nrw.de
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