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Implementierung realzeitfähiger Bilderkennungssysteme

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Implementierung realzeitfähiger Bilderkennungssysteme
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Elektrotechnik, Master, ASPO 01.10.2013
Code: E1980
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P211-0245
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
2V+2PA (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
5
Studiensemester: laut Wahlpflichtliste
Pflichtfach: nein
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Projektarbeit

[letzte Änderung 14.10.2015]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

E1980 (P211-0245) Elektro- und Informationstechnik, Master, ASPO 01.04.2019 , Wahlpflichtfach, technisch, Modul inaktiv seit 15.04.2019
E1980 (P211-0245) Elektrotechnik, Master, ASPO 01.10.2013 , Wahlpflichtfach, technisch
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Martin Buchholz
Dozent/innen:
Prof. Dr. Martin Buchholz


[letzte Änderung 14.10.2015]
Lernziele:
Nach erfolgreichem Abschluss dieses Moduls kann der Studierende eigenständig komplexe Algorithmen der Bild- und Videoverarbeitung in programmierbare Hardware implementieren und somit für eine Echtzeit Abarbeitung der Algorithmen garantieren.
Der Studierende kennt den Design Flow der FPGA Implementierung, kann RTL Code erzeugen, diesen synthetisieren und anschließend mittels geeigneter EDA Tools die entstandene Gatterliste in einem FPGA platzieren und verdrahten (Place & Route).
Er weiß mit den in der Industrie eingesetzten Entwicklungswerkzeugen umzugehen, da er mit der durch einen University Kontrakt verfügbaren neuesten Hardware und Software des bedeutendsten FPGA Herstellers arbeitet.
Der Studierende kann die erfolgreiche Implementierung der Algorithmen messtechnisch verifizieren, demonstrieren und dokumentieren.
Der Studierende weiß wie aus einem digitalisierten Bild Objektmerkmale extrahiert werden können, um Objekte erkennen zu können.

[letzte Änderung 14.10.2015]
Inhalt:
1. Einführung in programmierbare Hardware (FPGA)
2. Rechnergestütze Echtzeit-Realisierung programmierbarer Hardware
3. Entwicklungs-Prozess mit EDA Tools:
- RTL Generierung
- Synthese
- Place&Route
- Timing Analyse
- Debugging
4. Grundlagen der Bildverarbeitung
5. Bildaufnahme und –aufbereitung
6. Merkmalsextraktion
7. Bildanalyse
8. Realisierung eines ausgewählten Algorithmus
9. Test der Implementierung
10. Dokumentation


[letzte Änderung 14.10.2015]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Skript, Beamer, EDA Simulations-Tools, Laborarbeit


[letzte Änderung 14.10.2015]
Literatur:
Wolf, W.: FPGA Based System Design
Jähne, Bernd: Digitale Bildverarbeitung
Gonzalez; Woods; Eddins: Digital Image Processing
Velten, Jörg.: Hardwareoptimierte Verfahren für realzeitfähige Bildererkennungssysteme, Beiträge zur Informationstechnologie 1

[letzte Änderung 14.10.2015]
[Sun Jun 23 01:29:34 CEST 2024, CKEY=eirba, BKEY=em2, CID=E1980, LANGUAGE=de, DATE=23.06.2024]