NPGR001 Počítačové vidění a inteligentní robotika

Zimní semestr 2018/2019, přednáška 90 minut týdně. Semináře/laboratoře 90 minut týdně v Českém institutu informatiky, robotiky a kybernetiky ČVUT.

Přednáška je po dohodě se studenty chodícími na přednášku počínaje pondělkem 29. 10. 2018 od 10:10 do 11:50 v CIIRC ČVUT, Praha 6, Dejvice, Jugoslávských partyzánů 1580/3, budova B, 6. patro, místnost JP:B-633. Přednáška navazuje na cvičení, a to ve stejné místnosti.

(První tři týdny semstru byla přednáška na MFF UK, budova na Malostranském náměstí 25, posluchárna S9 v pondělí od 10:40 to 12:10. Přednášky budou typicky česky. V případě, že by byl mezi posluchači jeden, který česky neumí, bude se přednášet anglicky. )

Přednáška

prof. Ing. Václav Hlaváč, CSc.
Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky ČVUT, Praha 6, Dejvice, Jugoslávských partyzánů 1580/3, místnost JP:B-610
telefon 224 357 465, mobil 603 149 689
vaclav.hlavac@cvut.cz, http://people.ciirc.cvut.cz/hlavac/

Vedoucí cvičení (a případný zástup na přednášce, kdyby V. Hlaváč nemohl kvůli služební cestě nebo nemoci).

Ing. Pavel Krsek, Ph.D.
Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky ČVUT, místnost JP:B-604b
pavel.krsek@cvut.cz, http://people.ciirc.cvut.cz/krsek/

Plán přednášek (plán před přednáškou a skutečnost po přednášce)

Týden	Datum	Kdo	Obsah přednášky
1	01.10.2018	PK	Geometrie pro kinematiku. Manipulátor.
2	08.10.2018	VH	Zakotvení robotiky. Co je počítačové vidění?
3	15.10.2018	VH	Obraz a jeho vlastnosti.
4	22.10.2018	VH	Geometrie jedné kamery a více kamer.
5	29.10.2018	VH	Jasové a geometrické transformace. Zpracování obrazu v prostoru obrazů.
6	05.11.2018	VH	Fourierova transformace. Filtrace obrazu ve frekvenční oblasti.
7	12.11.2018	VH	Detekce hran. Segmentace objektů v obraze (prahování, K-průměrů, posun těžiště).
8	19.11.2018	VH	Segmentace objektů v obraze (pokračování, grafové metody). Popis objektů v obraze.
9	26.11.2018	VH	Pohony a senzory v robotice. Reprezentace a model prostředí (světa) robotu. Konfigurační prostor.
10	03.12.2018	VH	Plánování cesty robotů, deterministické metody, metody založené na náhodném vzorkování.
11	10.12.2018	VH	Trajektorie manipulátoru/mobilního robotu.
12	17.12.2018	VH	Zpětná vazba. Současná lokalizace a mapování.
13	07.01.2019	VH	Taktilní zpětná vazba v robotice. Silově poddajný robot.

Průsvitky prezentací použitých na přednáškách česky, in English

Doporučená literatura:

Szeliski R.: Computer Vision: Algorithms and Application, Springer, Berlin, 2010. 812 p. The book draft is freely available for download.
Siciliano, Bruno and Sciavicco, Lorenzo and Villani, Luigi and Oriolo, Giuseppe: Robotics, Modelling, Planning and Control, Springer 2009
Fahimi, F.: Autonomous Robots: Modeling, Path Planning, and Control, Springer 2009
Steven M. LaValle. Planning Algorithms, Cambridge University Press, 2006. (volně na internetu, http://planning.cs.uiuc.edu/)
B. Siciliano, O. Khatib (editoři). Handbook of Robotics, Springer-Verlag, Berlin 2008.
P. Vysoký: Padesát let kybernetiky. Vesmír, svazek 77, listopad 1998, ss. 626-633. Padesát let kybernetiky

Exkurse, výzkumná spolupráce, nabídka vedení ročníkových, bakalářských a diplomových prací.
Oblasti přednášek odpovídá výzkumná aktivita několika výzkumníků z rostoucího vysokoškolského ústavu CIIRC ČVUT. Předmět nabízí studentům, aby se o výzkumu více dozvěděli. Jelikož přihlášených studentů je půl tuctu, domluvíme se individuálně.

Cvičení (seminární i laboratorní) pondělí 8:30 - 10:00 v CIIRC ČVUT, Praha 6, Jugoslávských partyzánů 1580/3, místnost JP:B-633 nebo laboratoř JP:B-635.

Ing. Pavel Krsek, Ph.D. (vedoucí cvičení)
Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky ČVUT, místnost JP:B-604b
pavel.krsek@cvut.cz, http://people.ciirc.cvut.cz/krsek/

RNDr. Miroslav Kulich, Ph.D.
Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky ČVUT, místnost JP:B-322
miroslav.kulich@cvut.cz, http://imr.ciirc.cvut.cz/People/Mirek

Ve cvičení se student má prakticky seznámit s vybranými partiemi předmětu od manipulátoru přes senzory (kameru) až k řízení mobilního robotu pro splnění jednoduché úlohy. Ve cvičení studenti budou pracovat také se skutečnými roboty. Ve cvičení budou studenti řešit tři praktické úlohy. Podmínkou získání zápočtu je splnění úloh a zpráva o obhájuená nepříliš formální zpráva o řešení.

Plán cvičení (plán před přednáškou a skutečnost po přednášce)

Týden	Datum	Kdo	Obsah cvičení
1	01.10.2018	PK	Cvičení není.
2	08.10.2018	PK	Geometrie (seminární). Eulerovy úhly. Kódy ke cvičením.
3	15.10.2018	PK	Přímá kinematická úloha (seminární). Kinematika pro KUKA iiwa. Kódy ke cvičení 2.
4	22.10.2018	PK	Kalibrace manipulátoru (laboratorní). Vysvětlení ke kalibraci manipulátoru. Kalibrační data 3.
5	29.10.2018	PK	Kalibrace manipulátoru (laboratorní). Kódy ke cvičení 4. Kalibrační data 4.
6	05.11.2018	PK	Kalibrace manipulátoru. Diskuse výsledků.
7	12.11.2018	PK	Kalibrace vnějích a vnitřních parametrů jedné kamery (seminární). Kalibrace kamery.
8	19.11.2018	PK	Kalibrace vnějích a vnitřních parametrů jedné kamery (laboratorní). Kódy ke cvičení. Kalibr. data 7.
9	26.11.2018	PK	Kalibrace vnějích a vnitřních parametrů jedné kamery. Diskuse výsledků.
10	03.12.2018	MK	Řízení mobilního robotu (laboratorní).
11	10.12.2018	MK	Řízení mobilního robotu (laboratorní).
12	17.12.2018	MK	Řízení mobilního robotu (laboratorní).
13	07.01.2019	PK	Prezentace výsledků. Zápočet.

Zkoušení, postup, podmínky zkoušky:

Písemná část prověří studentův přehled v předmětu šesti otázkami. Na odpovědi bude 30 minut. Bezprostředně po odevzdání bude test opraven. Otázky pro konkrétní zkušební termín se náhodně vyberou ze seznamu otázek (mohou se měnit do začátku zkouškového období). Tento seznam otázek také radí studentovi, která témata by měl umět ke zkoušce a uměl si tak vybrat v podrobnějším studijním materiálu v poskytnutých průsvitkách a doporučené literatuře.
Ústní část: Podrobnější studentova znalost se u zkoušky ověřuje diskusí nad vědeckým článkem, který si student sám vybere a přinese vytištěný ke zkoušce. Článek se musí vztahovat k tématu přednášky, tj. k počítačovému vidění nebo robotice. Volbou článku student sám ovlivní oblast diskuse do větší hloubky. Striktně se požaduje, aby článek byl následujícího seznamu prestižních časopisů a nebyl starší pěti let: IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems; IEEE/ASME Transactions on Mechatronics; IEEE Transactions on Robotics; Autonomous Robots Journal; International Journal of Robotics Research; Robotics and Autonomous Systems;
Hodnocení u zkoušky: Výkon ve cvičení 40 bodů. Písemka může být hodnocena max. 30 body. Zbylých 30 bodů do plného počtu 100 bodů je z ústního zkoušení. Hodnocení: 50 a méně - nevyhověl; méně než 75 a více než 50 bodů - velmi dobře. 76 a více bodů výborně.
Termíny zkoušek budou vypsány v SIS.

Stránku spravuje Václav Hlaváč, vaclav.hlavac@cvut.cz
Poslední modifikace: 22.11. 2018 16:53