Universidad de Jaén

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Guía docente 2020-21 - 13113017 - Visión por computador



TITULACIÓN: Grado en Ingeniería electrónica industrial
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)
CURSO: 2020-21
ASIGNATURA: Visión por computador
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Visión por computador
CÓDIGO: 13113017 CURSO ACADÉMICO: 2020-21
TIPO: Optativa
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: 4 CUATRIMESTRE: SC
WEB: https://dv.ujaen.es/goto_docencia_crs_433408.html
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: SATORRES MARTÍNEZ, SILVIA MARÍA
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U133 - ING. ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA
ÁREA: 520 - INGENIERÍA DE SISTEMAS Y AUTOMÁTICA
N. DESPACHO: A3 - 426 E-MAIL: satorres@ujaen.es TLF: 953213381
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/43191
URL WEB: No procede
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0154-4125
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:
-
CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

Asignatura optativa correspondiente a la materia Automática avanzada y a la mención Automática.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Es esencial para el seguimiento de la asignatura el trabajo autónomo del estudiante en el aprendizaje del material de estudio proporcionado y en la realización de las actividades y ejercicios propuestos. Además, la asistencia a clases teóricas y prácticas es muy importante para complementar el aprendizaje y aclarar los conceptos bajo la supervisión del equipo docente.

Al ser una asignatura en la que se manejan nuevos conceptos y requiere de conocimientos básicos de programación, es imprescindible aplicar, de forma continuada a lo largo de todo el curso, los conceptos teóricos estudiados en el desarrollo de ejemplos de programación prácticos.

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Código Denominación de la competencia
CB2R Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
CB3R Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
CB4R Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
CB5R Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
CEX7 Conocimientos de principios y aplicaciones de los sistemas robotizados. Capacidad para diseñar sistemas de control y automatización industrial.
CEX8 Conocimiento aplicado a la informática industrial y comunicaciones.
CT1 Capacidad para trabajar, dirigir y gestionar conflictos en un grupo multidisciplinar y/o un entorno multilingüe.
CT4 Capacidad para aplicar nuevas tecnologías incluidas las tecnologías de la información y la comunicación.
CT6 Capacidad para la transmisión oral y escrita de información adaptada a la audiencia.
 
Resultados de aprendizaje
Resultado 34 Conocer las tecnologías utilizadas a nivel industrial para la realización de inspecciones sin contacto.
Resultado 35 Conocer los componentes integrantes en un sistema de inspección automática basado en Visión por Computador.
Resultado 36 Entender la estructura general de un sistema de Visión por Computador.
Resultado 37 Comprender los fenómenos involucrados en el proceso de captación de imágenes.
Resultado 38 Conocimiento de las técnicas algorítmicas utilizadas en cada una de las etapas de un sistema de este tipo.
Resultado 39 Conocimiento y manejo de software industrial de visión por computador.
5. CONTENIDOS

Introducción a la inspección automática: aplicaciones industriales que hacen uso de la Visión por Computador

Componentes de un sistema de visión por computador: dispositivos de adquisición, ópticas y sistemas de iluminación.

Preprocesamiento de la imagen.

Detección de bordes.

Segmentación de la imagen.

Extracción de características.

Reconocimiento de objetos.

Aplicaciones de Visión en automatización y robótica.

PARTE 1. INTRODUCCIÓN.

CAPÍTULO 1. Introducción a la visión por computador

  •  Definición y conceptos fundamentales. Introducción a la visión por computador.
  •  Campos de aplicación.
  •  Elementos de un sistema de visión por computador.

PARTE 2. ETAPAS DE UN PROCESO DE VISIÓN POR COMPUTADOR.


CAPÍTULO 2. Adquisición de imágenes.

  •  Sensores visuales.
  •   Ópticas.
  •  Sistemas de iluminación.

CAPÍTULO 3. Preprocesamiento de la imagen.

  •  Manipulación del contraste.
  •  Eliminación del ruido.
  •  Realce de la imagen.

CAPÍTULO 4. Detección de bordes.

  •  Introducción.
  •  Operadores basados en el Gradiente.
  •  Operadores basados en la Laplaciana.
  •  Operador de Canny.

CAPÍTULO 5. Segmentación de la imagen.

  •  Introducción.
  •  Técnicas basadas en la frontera.
  •  Segmentación mediante umbralización.
  •  Segmentación basada en regiones.

CAPÍTULO 6. Extracción de características.

  •  Introducción.
  •  Descriptores de frontera.
  •  Descriptores de similitud.
  •  Descriptores de región.

CAPÍTULO 7. Reconocimiento de objetos.

  •  Conceptos básicos y metodologías.
  •  Funciones de decisión.
  •  Clasificadores paramétricos.
  •  Clasificadores no paramétricos entrenables.

PARTE 3. SISTEMAS INDUSTRIALES DE VISIÓN POR COMPUTADOR.


CAPÍTULO 8. Aplicaciones de Visión en Automatización y Robótica.

  •  Sistemas de visión industriales.
  •  Inspección y control de calidad.
  •  Asistencia al agarre y manipulación de robots.

PRÁCTICAS

  • Práctica 0. Introducción a Matlab (toolboxes visión).
  • Práctica 1. Introducción a las interfaces de usuario.
  • Práctica 2. Interfaces de usuario.
  • Práctica 3. Reducción de ruido en la imagen.
  • Práctica 4. Detección de bordes en una imagen (I).
  • Práctica 5. Detección de border en una imagen (II).
  • Práctica 6. Segmentación de la imagen (I).
  • Práctica 7. Segmentación de la imagen (II). 
  • Práctica 8. Segmentación de la imagen (III).
  • Práctica 9. Extracción de características (I).
  • Práctica 10. Extracción de características (II).
  • Práctica 11. Reconocimiento de formas (I). 
  • Práctica 12. Reconocimiento de formas (II).

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
 
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases magistrales
  • M2 - Exposición de teoría y ejemplos generales
  • M3 - Actividades introductorias
  • M4 - Conferencias
30.0 45.0 75.0 3.0
  • CB2R
  • CB3R
  • CB4R
  • CB5R
  • CEX7
  • CEX8
  • CT1
  • CT4
  • CT6
A2R - Clases en pequeño grupo
  • M10R - Aulas de informática
  • M11R - Resolución de ejercicios
  • M12R - Presentaciones/exposiciones
  • M6R - Actividades practicas
  • M8R - Debates
  • M9R - Laboratorios
27.0 40.5 67.5 2.7
  • CEX7
  • CEX8
  • CT1
  • CT4
  • CT6
A3R - Tutorías colectivas
  • M17R - Aclaración de dudas
0.0 7.5 7.5 0.3
  • CT1
  • CT4
  • CT6
TOTALES: 57.0 93.0 150.0 6.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

A parte de las clases expositivas en gran grupo y de las prácticas de programación se resolverán casos prácticos industriales basados en sensores de visión. Además, se tutorizarán casos prácticos a través de los cuales los alumnos pondrán resolver casos reales utilizando software industrial de programación o realizando sus propios proyectos en código abierto (Aprendizaje basado en proyectos).

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Participación activa en las prácticas de laboratorio Puntuación otorgada por el profesor en el laboratorio 20.0%
Conceptos teóricos de la materia Dominio de los conocimientos teóricos y operativos de la materia Examen teórico. Exposición del caso práctico de programación 50.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Realización de trabajos, casos o ejercicios Realización de trabajos, casos o ejercicios 30.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

Para aprobar la asignatura hay que: 

  1. Realizar  todas  las prácticas.  
  2. Conceptos teóricos de la materia. Aprobar la exposición de un caso práctico de programación y un examen teórico de la materia. 
  3. Aprobar la   realización de un trabajo, caso o ejercicio práctico .

La exposición del caso práctico de programación y examen teórico evalúa las  competencias:  CB3R, CB5R, CEX7, CEX8

Las prácticas y el trabajo, caso o ejercicio práctico evalúa las  competencias: CB2R, CB4R,CT1, CT4, CT6 

La evaluación positiva del alumno implicará que ha alcanzado los  resultados de aprendizaje: Resultado 34, Resultado 35, Resultado 36, Resultado 37, Resultado 38, Resultado 39.

 

En cumplimiento del artículo 13 del Reglamento de Régimen Académico y de Evaluación del Alumnado de la Universidad de Jaén, cualquier estudiante que justificadamente (según los supuestos contenidos en el citado artículo) no pueda participar en las actividades regladas o complementarias de carácter presencial propuestas en la asignatura, tendrá la opción de demostrar que cuenta con los conocimientos necesarios para obtener la máxima calificación. A este fin, se utilizará un procedimiento de evaluación de prueba única tanto en la convocatoria ordinaria como extraordinaria.

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Visión por computador Javier González Jiménez. Edición: -. Autor: González Jiménez, Javier.. Editorial: Paraninfo  (C. Biblioteca)
  • Visión por computador: fundamentos y métodos. Edición: -. Autor: Escalera Hueso, Arturo de la. Editorial: Prentice Hall  (C. Biblioteca)
  • Digital Image processing using MATLAB Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods, Steven L. Eddins. Edición: 2nd ed. Autor: González, Rafael C.. Editorial: McGraw Hill Education  (C. Biblioteca)
  • MATLAB: advanced GUI development Scott T. Smith. Edición: -. Autor: Smith, Scott T.. Editorial: Dog Ear  (C. Biblioteca)
  • Computer vision : a modern approach David A. Forsyth, Jean Ponce ; International Edition contributions by Soumen Mukherjee, Arup Kumar Bhattacharjee. Edición: 2nd ed. Autor: Forsyth, David A.. Editorial: Pearson  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Handbook of machine vision edited by Alexander Hornberg. Edición: -. Autor: Hornberg, Alexander, ed. lit.. Editorial: Wiley-VCH  (C. Biblioteca)
  • Handbook of machine and computer vision : the guide for developers and users edited by Alexander Hornberg.. Edición: Second, revised and updated edition.. Autor: Hornberg, Alexander, editor.. Editorial: Wiley-VCH  (C. Biblioteca)
  • Handbook of 3D machine vision [Recurso electrónico] : optical metrology and imaging edited by Song Zhang. Edición: -. Autor: Song, Zhang. Editorial: CRC  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (segundo cuatrimestre)
 
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2R - Clases en pequeño grupo A3R - Tutorías colectivas Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
1 - 7 feb. 2021
2.00.00.0 4.0 Clases expositivas Tema 1.
Nº 2
8 - 14 feb. 2021
2.01.00.0 5.0 Tema 2. Práctica 0. Introducción al entorno de programación (toolboxes visión)
Nº 3
15 - 21 feb. 2021
2.02.00.0 6.0 Tema 2. Práctica 1. Introducción a las interfaces de usuario
Nº 4
22 - 28 feb. 2021
2.02.00.0 6.0 Tema 2. Práctica 1. Introducción a las interfaces de usuario
Nº 5
1 - 7 mar. 2021
2.02.00.0 6.0 Tema 3. Práctica 2. Reducción de ruido en la imagen.
Nº 6
8 - 14 mar. 2021
2.02.00.0 6.0 Tema 4. Práctica 3. Detección de bordes en una imagen (I)
Nº 7
15 - 21 mar. 2021
2.02.00.0 6.0 Tema 4. Práctica 4. Detección de bordes en una imagen (II)
Nº 8
22 - 28 mar. 2021
2.02.00.0 6.0 Tema 5. Práctica 5. Segmentación de la imagen (I)
Nº 9
29 mar. - 4 abr. 2021
0.00.00.0 0.0 Periodo no docente. Vacaciones de Semana Santa
Nº 10
5 - 11 abr. 2021
2.02.00.0 6.0 Tema 5. Práctica 6. Segmentación de la imagen (II)
Nº 11
12 - 18 abr. 2021
2.02.00.0 6.0 Tema 5. Práctica 7. Segmentación de la imagen (III)
Nº 12
19 - 25 abr. 2021
2.02.00.0 6.0 Tema 6. Práctica 8. Extracción de características (I)
Nº 13
26 abr. - 2 may. 2021
2.02.00.0 7.0 Tema 6. Práctica 9. Extracción de características (II)
Nº 14
3 - 9 may. 2021
2.02.00.0 7.0 Tema 7. Práctica 10.Reconocimiento de formas (I)
Nº 15
10 - 16 may. 2021
2.02.00.0 8.0 Tema 7. Práctica 11.Reconocimiento de formas (II)
Nº 16
17 - 19 may. 2021
2.02.00.0 8.0 Tema 8. Presentación trabajos de programación.
Total Horas 30.0 27.0 0.0 93.0  
10. ESCENARIO MIXTO

1.    METODOLOGÍA DOCENTE  Y ACTIVIDADES FORMATIVAS

Actividades Formativas

Formato (presencial/online)*

Metodología docente Descripción

A1. Clases expositivas en gran grupo

 

Presencial al 100% (**)

Clase a todos los estudiantes del grupo en el horario y aula asignados.

30 sesiones de clases magistrales participativas, de una hora de duración cada una, realizadas en el aula.

A2.  Clases en

pequeño grupo

 

Presencial al 50%(*)

Clase en el horario y aula asignados a una

parte del grupo y retransmisión por videoconferencia al resto, con rotación periódica de estudiantes, según determine el Centro.

Desarrollo de 12 sesiones prácticas, de dos horas de duración cada una, y una sesión introductoria de 1 hora, en laboratorios aplicando la rotación en grupos reducidos del 50%. Retransmisión de clases prácticas al resto del grupo.

Una sesión de dos horas de duración para la presentación de trabajos de programación aplicando la rotación en grupos reducidos del 50%. Retransmisión de la sesión al resto del grupo.

Tutorías

Presencial + Online

Algunas sesiones de tutorías se realizarán de forma presencial y otras online (síncrona y asíncrona)

(*) El Centro podrá establecer un porcentaje de presencialidad distinto dependiendo del número de estudiantes y aforo del aula/laboratorio de acuerdo con las medidas sanitarias.

(**) El Centro podrá establecer presencialidad rotativa dependiendo del número de estudiantes y aforo del aula/laboratorio de acuerdo con las medidas sanitarias (clase en el horario y aula/laboratorio asignados a una parte del grupo y retransmisión por videoconferencia al resto, con rotación periódica de estudiantes, según determine el Centro).

2. SISTEMA DE EVALUACIÓN

Convocatoria ordinaria

Prueba de evaluación

Formato (presencial/online síncrono o asíncrono)

Descripción

Porcentaje

Prácticas de laboratorio

Presencial al 50%

Durante las sesiones prácticas en laboratorios aplicando la rotación en grupos reducidos del 50% se evaluará el progreso del alumnado

20

Trabajo práctico de programación

Presencial al 50%

Durante la sesión de presentación de trabajos se evaluará el trabajo práctico de programación aplicando la rotación en grupos reducidos del 50%. Retransmisión de la sesión al resto del grupo

50

Trabajo práctico o ejercicio práctico

Online asíncrono

El profesorado evaluará la memoria y video explicativo de funcionamiento del ejercicio práctico

30

 

Convocatoria extraordinaria

Prueba de evaluación

Formato (presencial/online síncrono o asíncrono)

Descripción

Porcentaje

Prácticas de laboratorio

Online asíncrono

Se evaluará una memoria de las 12 prácticas de la asignatura (la sesión introductoria de una hora no se evaluará)

20

Trabajo práctico de programación

Online síncrono

Sesión online de presentación de trabajos de programación

50

Trabajo práctico o ejercicio práctico

Online asíncrono

El profesorado evaluará la memoria y video explicativo de funcionamiento del ejercicio práctico

30

 

 3. RECURSOS  

Los recursos necesarios para llevar a cabo las prácticas de la asignatura es el programa Matlab, que puede ser utilizado por el alumnado accediendo mediante VPN a los PCs virtuales de la Universidad de Jaén que contienen este software. También, se le da la opción al alumnado de utilizar software de libre distribución tanto para el trabajo de programación final de la asignatura como para la realización de las prácticas restantes. La defensa de los trabajos realizará por Google Meet

 

11. ESCENARIO NO PRESENCIAL

 1.  METODOLOGÍA DOCENTE  Y ACTIVIDADES FORMATIVAS

Actividades Formativas

Formato (presencial/online)*

Metodología docente Descripción

A1.Clases expositivas en gran grupo

ON LINE síncronas

30 sesiones de clases magistrales participativas, de una hora de duración cada una, realizadas por videoconferencia.

A2.Clases en pequeño grupo

ON LINE asíncronas

Desarrollo de 12 sesiones prácticas, de dos horas de duración cada una, y una sesión introductoria de 1 hora realizadas de manera virtual

1 Sesión de presentación de trabajos

ON LINE síncronas

Una sesión de dos horas de duración para la presentación de trabajos de programación realizada por video conferencia.

Tutorías

ON LINE (síncronas/asíncronas)

Las sesiones de tutorías se realizarán de online

 2. SISTEMA DE EVALUACIÓN

Ambas convocatorias siguen el mismo sistema de evaluación.

Prueba de evaluación

Formato (presencial/online síncrono o asíncrono)

Descripción

Porcentaje

Prácticas de laboratorio

Online asíncrono

Se evaluará una memoria de las 12 prácticas de la asignatura (la sesión introductoria de una hora no se evaluará)

20

Trabajo práctico de programación

Online síncrono

Sesión online de presentación de trabajos de programación

50

Trabajo práctico o ejercicio práctico

Online asíncrono

El profesorado evaluará la memoria y video explicativo de funcionamiento del ejercicio práctico

30

 3. RECURSOS

Los recursos necesarios para llevar a cabo las prácticas de la asignatura es el programa Matlab, que puede ser utilizado por el alumnado accediendo mediante VPN a los PCs virtuales de la Universidad de Jaén que contienen este software. También, se le da la opción al alumnado de utilizar software de libre distribución tanto para el trabajo de programación final de la asignatura como para la realización de las prácticas restantes. La defensa de los trabajos realizará por Google Meet

CLÁUSULA DE PROTECCIÓN DE DATOS (evaluación on-line)

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Campus Las Lagunillas, s/n, 23071 Jaén

Delegado de Protección de Datos:dpo@ujaen.es

Finalidad: Conforme a la Ley de Universidades y demás legislación estatal y autonómica vigente, realizar los exámenes correspondientes a las asignaturas en las que el alumno o alumna se encuentre matriculado. Con el fin de evitar fraudes en la realización del mismo, el examen se realizará en la modalidad de video llamada, pudiendo el personal de la Universidad de Jaén contrastar la imagen de la persona que está realizando la prueba de evaluación con los archivos fotográficos del alumno en el momento de la matrícula. Igualmente, con la finalidad de dotar a la prueba de evaluación de contenido probatorio de cara a revisiones o impugnaciones de la misma, de acuerdo con la normativa vigente, la prueba de evaluación será grabada.

Legitimación: cumplimiento de obligaciones legales (Ley de Universidades) y demás normativa estatal y autonómica vigente.

Destinatarios: prestadores de servicios titulares de las plataformas en las que se realicen las pruebas con los que la Universidad de Jaén tiene suscritos los correspondientes contratos de acceso a datos.

Plazos de conservación: los establecidos en la normativa aplicable. En el supuesto en concreto de las grabaciones de los exámenes, mientras no estén cerradas las actas definitivas y la prueba de evaluación pueda ser revisada o impugnada.

Derechos: puede ejercitar sus derechos de acceso, rectificación, cancelación, oposición, supresión, limitación y portabilidad remitiendo un escrito a la dirección postal o electrónica indicada anteriormente. En el supuesto que considere que sus derechos han sido vulnerados, puede presentar una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es

Cláusula grabación de clases PROTECCIÓN DE DATOS DE CARÁCTER PERSONAL

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Paraje Las Lagunillas, s/n; Tel.953 212121; www.ujaen.es

Delegado de Protección de Datos (DPO): TELEFÓNICA, S.A.U. ; Email: dpo@ujaen.es

Finalidad del tratamiento: Gestionar la adecuada grabación de las sesiones docentes con el objetivo de hacer posible la enseñanza en un escenario de docencia multimodal y/o no presencial.

Plazo de conservación: Las imágenes serán conservadas durante los plazos legalmente previstos en la normativa vigente.

Legitimación: Los datos son tratados en base al cumplimiento de obligaciones legales (Ley Orgánica 6/2001, de 21 de diciembre, de Universidades) y el consentimiento otorgado mediante la marcación de la casilla habilitada a tal efecto.

Destinatarios de los datos (cesiones o transferencias): Toda aquella persona que vaya a acceder a las diferentes modalidades de enseñanza.

Derechos: Ud. podrá ejercitar los derechos de Acceso, Rectificación, Cancelación, Portabilidad, Limitación del tratamiento, Supresión o, en su caso, Oposición. Para ejercitar los derechos deberá presentar un escrito en la dirección arriba señalada dirigido al Servicio de Información, Registro y Administración Electrónica de la Universidad de Jaén, o bien, mediante correo electrónico a la dirección de correo electrónico. Deberá especificar cuál de estos derechos solicita sea satisfecho y, a su vez, deberá acompañarse de la fotocopia del DNI o documento identificativo equivalente. En caso de que actuara mediante representante, legal o voluntario, deberá aportar también documento que acredite la representación y documento identificativo del mismo. Asimismo, en caso de considerar vulnerado su derecho a la protección de datos personales, podrá interponer una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es