Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Paolo CASTELLINI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [IM09] INGEGNERIA MECCANICA (Curriculum: SISTEMI MECCANICI E DELL'AUTOMAZIONE) Master Degree (2 years) - [IM09] MECHANICAL ENGINEERING (Curriculum: SISTEMI MECCANICI E DELL'AUTOMAZIONE)
Dipartimento: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze MatematicheDepartment: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2022-2023
Anno regolamentoAnno regolamento: 2021-2022
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/12 - MISURE MECCANICHE E TERMICHE
ITALIANO
Italian
Il corso presuppone che gli studenti siano a conoscenza dei concetti fondamentali delle misure e della programmazione informatica
It is required that the student knows the fundamental concepts of mechanical measurement and informatics
Lezioni frontali: 52 ore
Esercitazioni in aula o in laboratorio: 20 ore
Lectures: 52 hours
Class or lab exercises: 20 hours
Conoscere e comprendere i principi di
funzionamento, i dispositivi e componenti, le
tecnologie e le architetture di: a) sistemi di
acquisizione dati digitali; b) sistemi di visione per
misura e controllo; c) sistemi di misura senza
contatto basati su tecnologie elettro-ottiche e
ultrasonore.
Presenta poi i sistemi di visione per misura e
controllo: architetture e componenti hardware
(illuminazione, ottica, sensori immagine, sistemi di
acquisizione), ed I principali algoritmi per
elaborazione immagini (analisi geometriche, forma,
morfologia, riconoscimento di oggetti, ...), e la loro
implementazione in software per processamento
immagini (Labview, Matlab).
Fornisce inoltre competenze sui sensori e sistemi di
misura senza contatto, basati su: tecnologie elettroottiche
(interferometriche e non) e tecnologie
ultrasonore.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Capacità di progettare, allestire e gestire catene di
misura comprendenti: a) sistemi di acquisizione dati
digitali; b) sistemi di visione per misura a controllo; c)
sistemi di misura senza contatto basati su tecnologie
elettro-ottiche e ultrasonore.
Capacità di programmare i sistemi di misura ed
effettuare analisi dati ed immagini in ambiente
Labview e Matlab.
Capacità di integrare sistemi complessi di misura.
Competenze trasversali.
Competenze progettuali di sistema, basate su
integrazione di sottosistemi realizzati con tecnologie
eterogenee, meccaniche, ottiche, elettroniche,
informatiche.
Knowledge and Understanding.
Knowledge and understanding the operating
principles, devices and components, technologies
and architectures of: a) digital data acquisition
systems; b) vision systems for measurement and
control; c) non-contact measurement systems based
on electro-optical and ultrasonic technologies.
It then presents vision systems for measurement and
control: architectures and hardware components
(lighting, optics, image sensors, acquisition systems),
and the main algorithms for image processing
(geometric analysis, shape, morphology, object
recognition, ... .. ), and their implementation in image
processing software (Labview, Matlab).
It also provides expertise on sensors and non-contact
measurement systems based on: electro-optical
technologies (interferometric and non-interferometric)
and ultrasonic technologies.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
Ability to design, set up and manage measurement
chains including: a) digital data acquisition systems;
b) vision systems for control measurement; c) noncontact
measurement systems based on electrooptical
and ultrasonic technologies.
Ability to program measurement systems and
perform data and image analysis in Labview and
Matlab environments.
Ability to integrate complex measurement systems
Transversal Skills.
System design skills, based on the integration of
subsystems made of heterogeneous, mechanical,
optical, electronic and IT technologies
Contenuti (lezioni frontali)
Il corso mira a fornire le nozioni fondamentali per il progetto, lo sviluppo, la selezione e l’utilizzo di sistemi di visione artificiale e di misura senza contatto.
Mediante lezioni teoriche, esercitazioni di laboratorio ed esempi pratici vengono analizzate le principali metodologie di acquisizione ed elaborazione delle immagini per problemi di interesse in campo industriale.
Generalità dei sistemi di visione artificiali, analisi dei componenti di un sistema di visione: illuminazione, obiettivi e sistemi ottici, sensori, bus di comunicazione.
Procedure di taratura dei sistemi di visione.
Sistemi di elaborazione ed algoritmi di processamento.
Applicazione della strumentazione di misura nei vari settori industriali, in particolare nel controllo di qualità.
Applicazione alle misure di: dimensione, spostamento, deformazione, velocità di solidi, velocità di fluidi e temperatura.
Esercitazioni in aula o in laboratorio
Taratura statica, taratura dinamica, estensimetri, esercitazioni di acquisizione e trattamento di segnali con Matlab e LabView.
Contents (lectures)
The course presents the basic knowledge of
The design, development, selection and use of artificial vision systems and non-contact measurement.
The measurement principles of the quantities of interest for industrial applications are shown through theoretical lectures and practical examples.
General concepts on artificial vision, analysis of the main components: illumination, objectives and optical systems, sensors and communication busses.
Calibration procedures.
Processing hardware and algorithms.
Application on different industrial domains.
Application on the measurement of dimension, displacement, strain, velocity of solids, velocity of fluids and temperature.
Laboratory experiences
Static Calibration, dynamic calibration, application of strain gages, signal acquisition and analysis using Matlab and LabView.
L’esame consiste in una prova orale con una discussione delle tematiche sia delle lezioni che delle esercitazioni pratiche di laboratorio. Saranno poste 3 (max 4 domande in caso di dubbio sul voto) sulle caratteristiche generali e sui principi di funzionamento degli strumenti. Gli studenti potranno (facoltativo) portare una tesina sulle esercitazioni svolte a lezione.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Lo studente, nel corso della prova orale, dovrà dimostrare di possedere le nozioni fondamentali del progetto dei sistemi di visione e di misura senza contatto. Per superare con esito positivo l'esame, lo studente dovrà dimostrare di possedere una complessiva conoscenza dei contenuti dell’insegnamento, esposti in maniera sufficientemente corretta con utilizzo di adeguata terminologia tecnica. La valutazione massima verrà conseguita dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti dell'insegnamento, esposta con completa padronanza del linguaggio tecnico.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Viene attribuito un voto in trentesimi, con eventuale lode.
Il voto minimo per il superamento dell’esame è 18/30.
Criteri di attribuzione del voto finale.
Ad ogni domanda posta verrà dato un voto in trentesimi. Il voto finale corrisponderà alla media dei voti nelle singole domande. La lode verrà attribuita agli studenti che, avendo conseguito la valutazione massima, abbiano dimostrato una particolare padronanza della materia.
Learning Evaluation Methods.
The examination consists in an oral discussion of the subjects of the course and of the laboratory exercises. 3 questions will be posed (maximum 4 in case of doubts in the evaluation) on general metrological characteristics and on the measuring principles of instruments. The students may also prepare and discuss a report on the experiments performed during the lectures.
Learning Evaluation Criteria.
The student, during the oral examination, will have to demonstrate to have the fundamental knowledge of the design of artificial vision systems and non-contact measurements. In order to pass the exam with positive results, the student will have to show an overall knowledge of the course contents, which will have to be exposed with sufficient and correct use of technical terms. The maximum score will be achieved by demonstrating a deep knowledge of the course contents presented with a fully appropriate technical approach.
Learning Measurement Criteria.
Score in a scale with 30 levels eventually with laude. The minimum vote to pass the examination is 18/30.
Final Mark Allocation Criteria.
For each question posed to the student, a score in the scale with 30 levels will be assigned. The final overall score will correspond to the average of the scores for each single question. The Laude will be assigned to the students that, having achieved the maximum score, will also demonstrate an outstanding knowledge in the discussed topics.
Per ciascun argomento del corso verrà fornito materiale didattico di supporto allo studio, che verrà caricato sul sito Moodle del corso, unitamente alle slides. Si indicheranno inoltre siti web e articoli scientifici.
Utile è la consultazione di alcuni capitoli dei seguenti testi:
1-E.Doebelin, Strumenti e metodi di misura, ed. Mc-Graw-Hill;
2-G.Barbato, A.Germak, G.Genta, Misurare per decidere, Soc. Ed. Esculapio;
3-E.P.Tomasini, P.Castellini, Laser Doppler vibrometry, ed. Springer
https://learn.univpm.it
Inoltre, la normativa di riferimento nel contesto della qualità, certificazione e accreditamento.
For each topic of the course, didactic material to support the study will be provided, which will be uploaded on the Moodle website of the course, together with the slides. Websites and scientific articles will also be indicated.
It is useful to consult some chapters of the following texts:
1-E.Doebelin, Strumenti e metodi di misura, ed. Mc-Graw-Hill;
2-G.Barbato, A.Germak, G.Genta, Misurare per decidere, Soc. Ed. Esculapio;
3-E.P.Tomasini, P.Castellini, Laser Doppler vibrometry, ed. Springer
https://learn.univpm.it
Furthermore, the reference standards in the context of quality, certification and accreditation.
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2022-2023
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427