Buenas prácticas en el uso de las tecnologías de la información y comunicación en la innovación docente. D. Carlos Cajal Hernando

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Participación de D. Carlos Cajal Hernando en la mesa redonda "Buenas prácticas en el uso de las tecnologías de la información y comunicación en la innovación docente" que tuvo lugar en la II Jornada de Buenas Prácticas en la Docencia Universitaria con Apoyo de TIC que se celebró el 13 de septiembre de 2011 en la Facultad de Veterinaria de la Universidad de Zaragoza.
Más información en http://www.unizar.es/CBSantander/index.php?option=com_content&view=article&id=133&Itemid=132

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Buenas prácticas en el uso de las tecnologías de la información y comunicación en la innovación docente. D. Carlos Cajal Hernando

  1. 1. Department ofDesign and Manufacturing EngineeringUNIVERSIDAD DE ZARAGOZAAutores: David Samper Jorge Santolaria Jose A. Albajez Carlos Cajal
  2. 2. 1.- INTRODUCTION PROCESOS DE FABRICACIÓNINSPECCIÓN CONTROL DE OPTIMIZACIÓN DE CALIDAD PRODUCCIÓN DE PROCESO CÁMARAS DE VISIÓN CALIBRACIÓN DE CÁMARAS ESENCIAL PARA ALUMNOS DE DISEÑO Y FABRIACACIÓN
  3. 3. INDICE 1.- Introducción 2.- Herramienta desarrollada 2.1.- Cámara virtual 2.2.- Generador de puntos sintéticos 2.3.- Extracción de puntos 2.4.- Calibración de cámara 4.- Cuestionario de seguimiento 5.- Conclusiones
  4. 4. 2.- HERRAMIENTA DESARROLLADA METROVISIONLAB CAMERA SIMULATION SOFTWARE DESARROLLDAD COMO TOOLBOX DE MATLAB® AMPLIAMENTE ÚTIL PROGRAMACIÓN SENCILLAEN DOCENCIA E INVESTIGACIÓN DE COMPLEJOS ALGORITMOS MATEMÁTICOS
  5. 5. 2.- HERRAMIENTA DESARROLLADAPRINCIPALESCARACTERISTICAS• Cámara virtual.• Simulación de distorsión de lentes.• Simulación de ruido.• Generación de puntos sintéticos.• Preprocesado de imagen.• Extracción de puntos en imágenesreales.• Calibración de cámaras.
  6. 6. INDICE 1.- Introducción 2.- Herramienta desarrollada 2.1.- Cámara virtual 2.2.- Generador de puntos sintéticos 2.3.- Extracción de puntos 2.4.- Calibración de cámara 4.- Cuestionario de seguimiento 5.- Conclusiones
  7. 7. 2.1.- CÁMARA VIRTUALPARÁMETROS DE CÁMARA• Parámetros intrínsecos: • Longitud focal, centro imagen, pixel pitch, resolución.• Parámetros extrínsecos: • Matriz de rotación y vector de traslación• Parámetros de ruido: • Ruido del sensor y errores del calibrador.• Distorsión radial de la lente.
  8. 8. 2.1.- CÁMARA VIRTUAL GENERACIÓN DE IMAGEN VIRTUALCOORDENADAS MUNDO: • COPLANAR (X,Y) PARÁMETRO DE • NO COPLANAR (X,Y,Z) CÁMARA VIRUTAL ALGORITMO DE CALIBRACIÓN INVERSA BASADO EN EL MÉTODO TSAI COORDENADAS IMAGEN(u,v) IMAGEN VIRUTAL
  9. 9. INDICE 1.- Introducción 2.- Herramienta desarrollada 2.1.- Cámara virtual 2.2.- Generador de puntos sintéticos 2.3.- Extracción de puntos 2.4.- Calibración de cámara 4.- Cuestionario de seguimiento 5.- Conclusiones
  10. 10. 2.2.- GENERADOR DE PUNTOS SINTETICOS Matriz de puntos tridimensional: • Número de filas, columnas y planos. • Separación entre puntos y planos. • Matriz de posición en coordenadas mundo.Calibrador de tablero de ajedrez:• Dimensiones de los cuadros.• Posición del calibrador en coordenadasmundo.
  11. 11. INDICE 1.- Introducción 2.- Herramienta desarrollada 2.1.- Cámara virtual 2.2.- Generador de puntos sintéticos 2.3.- Extracción de puntos 2.4.- Calibración de cámara 4.- Cuestionario de seguimiento 5.- Conclusiones
  12. 12. 2.3.- EXTRACCIÓN DE PUNTOS Extracción de centros: • Centro de gravedad basado en niveles de gris. •Centroide de la forma. • Aproximación elíptica. Extracción de líneas en calibrador de tablero de ajedrez: • Filtro Canny. • Filtro Sobel.
  13. 13. INDICE 1.- Introducción 2.- Herramienta desarrollada 2.1.- Cámara virtual 2.2.- Generador de puntos sintéticos 2.3.- Extracción de puntos 2.4.- Calibración de cámara 4.- Cuestionario de seguimiento 5.- Conclusiones
  14. 14. 2.4.- CALIBRACIÓN DE CÁMARA LOS MÉTODOS DE CALIBRACIÓN MÁSTsai : IMPORTANTES• Coplanar con corrección radial de la distorsión.• No coplanar con corrección radial de la distorsión.Direct Linear Transformation (DLT):• Coplanar sin corrección radial de la distorsión.• No coplanar sin corrección radial de la distorsión.• No coplanar con corrección de distorsión y de centro de laimagen.Faugeras. augeras :F• Con corrección radial de la distorsión.• Sin corrección radial de la distorsión.Zhang :• Con corrección radial de la distorsión.• Sin corrección radial de la distorsión.
  15. 15. 2.4.- CALIBRACIÓN DE CÁMARA RESULTADOS DE CALIBRACIÓN DE CÁMARA RESULTADOS NUMÉRICOS • Parámetros intrínsecos e extrínsecos. • Matriz de proyección. • Error de reconstrucción (Coord Imagen). • Error de reconstrucción (Coord Mundo). • Error de calibración normalizado (NCE factor). • Tiempo de cálculo.
  16. 16. 2.4.- CALIBRACIÓN DE CÁMARA RESULTADOS DE CALIBRACIÓN DE CÁMARA RESULTADOS GRÁFICOS
  17. 17. INDEX 1.- Introducción 2.- Herramienta desarrollada 2.1.- Cámara virtual 2.2.- Generador de puntos sintéticos 2.3.- Extracción de puntos 2.4.- Calibración de cámara 4.- Cuestionario de seguimiento 5.- Conclusiones
  18. 18. 4.- CUESTIONARIO DE SEGUIMIENTO En dicho cuestionario los estudiantes deben contestar en una escala de 1 a 5 donde 1 representa total desacuerdo y 5 completamente de acuerdo.A1 El uso y calibración de cámaras industriales es útil dentro de mi formación como ingeniero.A2 Metrovisionlab es una aplicación fácil de usar.A3 Metrovisionlab me ha ayudado a entender mejor como las características de una cámara y sus ópticas influencian la imagen obtenida.A4 Metrovisionlab me ha ayudado a aprender más acerca de las características de los métodos de calibración.A5 Metrovisionlab me ha ayudado a aprender más sobre el uso de cámaras en procesos de medida y verificación.A6 El material complementario adjunto a la aplicación ha sido útil para mejorar mi aprendizaje (página web).
  19. 19. 4.- CUESTIONARIO DE SEGUIMIENTO 83 Estudiantes.• 78% de los estudiantes piensan que es sencilla de utilizar.• 56% estuvieron de acuerdo que Metrovisiónlab les ayuda en suproceso de aprendizaje.
  20. 20. INDICE 1.- Introducción 2.- Herramienta desarrollada 2.1.- Cámara virtual 2.2.- Generador de puntos sintéticos 2.3.- Extracción de puntos 2.4.- Calibración de cámara 4.- Cuestionario de seguimiento 5.- Conclusiones
  21. 21. 5.- CONCLUSIONESMETROVISIONLAB PROPORCIONA:• Una manera simple de entender cómo los parámetros de la cámaraafectan a la imagen capturada.•Conocimiento de que factores influencian a la calibración de lacámara y en que medida.METROVISIONLAB ES UTIL:•Para comparar los diversos métodos de calibración y así evaluar lasventajas y desventajas de cada uno de ellos.•Como herramienta de desarrollo.
  22. 22. Department of Design and Manufacturing Engineering UNIVERSIDAD DE ZARAGOZAhttp://metrovisionlab.unizar.es/

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