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Academic Year/course: 2023/24

532 - Master's in Industrial Engineering

60822 - Computer Vision and Robotics


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
60822 - Computer Vision and Robotics
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
532 - Master's in Industrial Engineering
ECTS:
6.0
Year:
2
Semester:
First semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

The objective of the subject is to train the student in the key aspects related to computer vision and its application to robotics in production processes. This requires approaching the discipline from different levels:

  • Study of the fundamentals of image formation and processing through vision sensors.
  • Introduction of techniques and algorithms that help to extract useful information from images and use them later in automation systems. The development and implementation of algorithms requires studying and practicing programming techniques and languages.
  • Finally, the use of computer vision for the development of applications in the context of robotics is addressed.

The aim is to ensure that after upon completion of the subject, the student is able to analyse, design and program perception systems based on computer vision.

These approaches and objectives are aligned with the Sustainable Development Goals (SDGs) of the 2030 United Nations Agenda for Sustainable Development.

United Nations ( https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), specifically, the learning activities planned in this subject will contribute to the achievement of Objective 9.5 of Goal 9, and Objective 8.2 of Goal 8.

2. Learning results

Upon completion of this subject, the student will be able to:

Know and apply the knowledge and techniques of computer vision in engineering.

Know and apply automation and robotics models and tools in a productive environment.

Know and apply basic knowledge and techniques of industrial robotics.

Understand the fundamentals of image formation, acquisition, and representation.

Implement computer vision applications using standard software libraries.

Understand the fundamentals and applications of three-dimensional vision.

Apply computer vision to automated systems.

3. Syllabus

The contents to be developed are the following:

 1. Image formation and acquisition
 2- Basic image processing.
 3- Feature and contour detection.
 4- Segmentation of contours and regions.
 5- Image learning and recognition.
 6- 3D Vision Geometry.
 7- Image alignment.
 8- Structure from movement.
 9- Perception systems for robotics.
 10- Applications: visual inspection and 3D perception for robotics.

The practices to be carried out will address the following aspects:
 1. Image processing.
 2- Feature detection and matching.
 3- Image segmentation and recognition.
 4- Camera calibration.
 5- Two-view geometry.
 6- Automated 3D reconstruction.
 7- Visual control.

4. Academic activities

The program offered to the student to help them achieve the expected results includes the following activities:

1) Classes

Master classes of theoretical and practical content.

2) Types of problems and case solving.

Students will participate in the development of problems and cases. These will be coordinated with the theoretical content. Part of this activity will be dedicated to the content related to the cases to be addressed in the proposed subject assignments.

3) Laboratory practices

The student will carry out a set of practices using a computer in the laboratories of the Department of Computer Science and Systems Engineering (Ada Byron Building).

4) Subject assignments

Activities that the student will carry out in reference to the assigned subject works.                      

5) Personal study

Personal study of the student, related to theory, problem solving, and prior preparation for laboratory practices.

5. Assessment system

The student must demonstrate achievement of the intended learning results through the following assessment activities:

According to the regulations of the University of Zaragoza, the evaluation of this subject is established as "Progressive". The final grade will be based on the following assessments:

  1. Evaluation of laboratory practices: carried out throughout the term, based on prior study, work development, preparation of reports or issue solving (40% of the final grade).
  2. Evaluation of the subject's assignments: there will be a subject assignment. Its evaluation will be based on the oral presentation made according to the established presentation schedule (25% of the final grade).
  3. Individual written test: composed of theoretical-practical questions and problems (35% of the final grade).

In the event that a student has not completed any of the previously mentioned evaluable activities throughout the term, each official call will include the global individual tests to be carried out in order to assess these activities.


Curso Académico: 2023/24

532 - Máster Universitario en Ingeniería Industrial

60822 - Visión y robótica


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
60822 - Visión y robótica
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
532 - Máster Universitario en Ingeniería Industrial
Créditos:
6.0
Curso:
2
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

El objetivo de la asignatura es formar al alumno en los aspectos claves relativos a la visión por computador y su aplicación la robótica aplicada a los procesos productivos. Ello requiere abordar la disciplina desde diferentes niveles:

  • Se estudian los fundamentos de la formación y procesamiento de imágenes a través de sensores de visión.
  • Se presentan técnicas y algoritmos que permiten extraer información útil de las imágenes con vistas a su uso posterior en sistemas de automatización. El desarrollo e implementación de algoritmos requiere estudiar y practicar técnicas y lenguajes de programación.
  • Finalmente se aborda el uso de la visión por computador para el desarrollo de aplicaciones en el contexto de la robótica.

Se pretende conseguir que tras superar la asignatura el alumno tenga la suficiente competencia para el análisis, diseño y programación de sistemas de percepción basados en visión por computador.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de
Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), en concreto, las actividades de aprendizaje previstas en esta asignatura contribuirán al logro de la meta 9.5 del Objetivo 9, y de la meta 8.2 del Objetivo 8.

2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados:

Conoce y aplica conocimientos y técnicas de visión por computador en ingeniería.

Conoce y aplica los modelos y herramientas de automatización y robótica en un entorno productivo.

Conoce y aplica conocimientos y técnicas básicos de la robótica industrial.

Comprende los fundamentos de la formación, adquisición y representación de imágenes.

Implementa aplicaciones de visión por computador empleando bibliotecas de software estándar.

Comprende los fundamentos y aplicaciones de la visión tridimensional.

Es capaz de aplicar la visión por computador a sistemas automatizados.

3. Programa de la asignatura

Los contenidos que se desarrollan son los siguientes:

 1. Formación y adquisición de imágenes.
 2. Procesamiento básico de imágenes.
 3. Detección de características y de contornos.
 4. Segmentación de contornos y de regiones.
 5. Aprendizaje y reconocimiento de imágenes.
 6. Geometría de la visión 3D.
 7. Alineamiento de imágenes.
 8. Estructura a partir de movimiento.
 9. Sistemas de percepción para robótica.
 10. Aplicaciones: Inspección visual y percepción 3D para robótica.

Las prácticas a realizar abordarán los siguientes aspectos:
 1. Procesamiento de imágenes.
 2. Detección de características y emparejamiento.
 3. Segmentación de imágenes y reconocimiento.
 4. Calibración de cámaras.
 5. Geometría de dos vistas.
 6. Reconstrucción 3D automatizada.
 7. Control visual.

4. Actividades académicas

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

1) Clase.

Clases magistrales de contenidos teóricos y prácticos.

2) Clases de problemas y resolución de casos

Se desarrollarán problemas y casos con la participación de los estudiantes, coordinados en todo momento con los contenidos teóricos. Parte de esta actividad estará dedicada a los contenidos relacionados con los casos a tratar en los trabajos de asignatura propuestos.

3) Prácticas de laboratorio

El estudiante realizará en los laboratorios del Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas (Edificio Ada Byron) un conjunto de prácticas usando ordenador.

4) Trabajos de asignatura

Actividades que el estudiante realizará en referencia a los trabajos de asignatura asignados.                      

5) Estudio personal

Estudio personal del estudiante, relacionado con la teoría, la realización de problemas y la preparación previa de las prácticas de laboratorio.

5. Sistema de evaluación

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación:

De acuerdo con la normativa de la Universidad de Zaragoza la evaluación de esta asignatura es de tipo progresivo. La calificación final se basará en las siguientes evaluaciones:

  1. Evaluación de las prácticas de laboratorio: realizada a lo largo del curso, en base al estudio previo, desarrollo del trabajo, elaboración de memorias o resolución de cuestiones (40% de la nota final).
  2. Evaluación de los trabajos de la asignatura: Se realizará un trabajo de asignatura cuya evaluación estará basada en la presentación oral realizada con arreglo al calendario de presentaciones que se establezca (25% de la nota final).
  3. Prueba escrita individual: compuesta por cuestiones de tipo teórico práctico y problemas (35% de la nota final).

En caso de que un estudiante no haya realizado a lo largo del curso alguna de las actividades evaluadas en los puntos anteriores, cada convocatoria oficial contemplará las pruebas individuales globales a realizar que permitan evaluar dichas actividades.