47207 Kvantitative målinger på materialer ud fra 3D billeder

2019/2020

Hvordan kan vi koge de milliarder af datapunkter i et 3D billede ned til nogle få målinger, der beskriver de vigtigste egenskaber for et materiale eller en struktur? Hands-on programmering, implementér metoderne selv!
Kursusinformation
Quantitative measurements on materials from 3D images
Engelsk
5
Bachelor
Kurset udbydes som enkeltfag
Januar
Campus Lyngby
3D Imaging Centret
Korte foredrag, diskussioner i plenum, computerimplementering, laboratorieøvelser i 3D Imaging Centret, gruppearbejde, problemløsning
3-uger
Sidste dag(e) i 3-ugersperioden, Eksamen afholdes fredag i den sidste uge af kurset.
Mundtlig eksamen
Individuel mundtlig præsentation af et gruppeprojekt
20 minutters præsentation af projekt inklusiv spørgsmål
Alle hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , intern bedømmelse
Basal programmeringserfaring i et hvilket som helst sprog
Basalt kendskab til Matlab
Minimum 8
Søren Bredmose Simonsen , Lyngby Campus, Bygning 310 , sobrs@dtu.dk
Peter Stanley Jørgensen , Lyngby Campus, Bygning 310 , psjq@dtu.dk
47 Institut for Energikonvertering- og lagring
I studieplanlæggeren
Dette kursus giver den studerende en mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
3D billeddata bliver stadig mere tilgængelige. Denne evne til at "se" ind i den indre struktur af materialer gør os i stand til at forstå, hvordan de kan forbedres. Det er dog kun begrænset information, der kan opnås ved blot at "se". For fuldt ud at udnytte 3D billeddata må vi koge de milliarder af datapunkter, som et 3D billede består af, ned til nogle få tal, der beskriver kritiske egenskaber for materialet. F.eks. diameteren af flaskehalse i en porøs struktur til transport af gas eller et porøst materiales interne overfladeareal.

Den studerende implementerer sin egen 3D billedprocesseringspipeline, der udtrækker målinger fra et 3D billede af et materiale. Kurset vil også give mulighed for at indsamle 3D billeddata af et materiale ved et x-ray tomografi forsøg i laboratoriet.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Forklare hvordan et x-ray tomografieksperiment udføres
  • Visualisere 3D billeddata
  • Forklare vigtigheden af og udfordringerne omkring nøjagtig billedsegmentering
  • Vurdere om/hvornår 3D-billedbaseret materialekarakterisering er hensigtsmæssig at bruge
  • Implementere beregningsmetoder til karakterisering af 3D strukturer
  • Designe og implementere beregningsmæssige tests for at måle nøjagtigheden af en 3D karakteriseringsmetode samt dens følsomhed over for billedkvalitet og billedbehandlingsparametre
  • Teste og evaluere nøjagtigheden af metoder implementeret i kommerciel/open-source software
  • Konstruere et program, der udtrækker materialestrukturparametre fra 3D billeddata
Kursusindhold
Kurset består af korte forelæsninger, computerøvelser, plenumdiskussioner, dataindsamling i laboratoriet og et afsluttende projekt. Forelæsningerne giver korte introduktioner til nye emner og centrale begreber. Øvelserne er primært programmeringsbaserede og består i at implementere og analysere egenskaberne af forskellige metoder i små grupper. 3D-data indsamles ved et kort forløb i 3D Imaging Centret. Den sidste del af kurset er et gruppeprojekt om et problem fra en foruddefineret pulje af problemformuleringer eller en selvvalgt problemformulering.
Litteraturhenvisninger
Kursusmaterialet vil være tilgængeligt i form af noter, dias, artikler og andre online ressourcer.
Sidst opdateret
29. april, 2019