Descrizione del modulo "Sistemi Sensoriali per il Controllo di Qualità e Diagnostica (SP.P03.002.001)"

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  • Descrizione del modulo "Sistemi Sensoriali per il Controllo di Qualità e Diagnostica (SP.P03.002.001)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • I sistemi per il monitoraggio di infrastrutture ferroviarie (stradali) rispondo ad esigenze specifiche di chi pianifica la manutenzione ferroviaria (stradale) e chi realizza mezzi diagnostici automatici. Le tecniche di validazione biologica hanno il loro impiego per la diagnostica medica e quindi nella realizzazione di strumenti di diagnosi tumorale avanzata. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Le linee di ricerca si incentrano: Sviluppo di sistemi intelligenti per la ricostruzione 3D nell'ambito della diagnostica di infrastrutture ferroviarie e stradali da mezzi mobili per la pianificazione del traffico e della manutenzione. Sviluppo di sistemi intelligenti per l'analisi 3D di utensili meccanici per la determinazione del loro ciclo di vita Sviluppo di sistemi intelligenti per per il controllo di qualità in linee di produzione di manufatti industriali (cuscinetti, pezzi meccanici, ecc.) Sviluppo di sistemi intelligenti per il controllo di qualità strutturali di componenti aeronautici. Sviluppo di sistemi intelligenti per la classificazione di dati prodotti da microarray biologici al fine di diagnosticare la presenza di tumori in tessuti umani. (literal)
Competenze
  • L'Issia ha una certificata competenza pluriennale nell'ambito dello studio, progettazione e sviluppo di sistemi di visione per la classificazione automatica di immagini. Negli ultimi anni ha sviluppato sistemi di visione automatica per la rilevazione di difetti per: Il contesto ferroviario ed in particolare sistemi di analisi automatica di difetti da mezzi diagnostici ferroviari mobili ad alta velocità, per il monitoraggio dell'infrastruttura e di nuovo interesse l'applicazione per la rilevazione di percorsi ferroviari a rischio frane. Il contesto industriale ed in particolare sistemi di rilevazione automatica di pezzi difettati in linee di produzione industriale. Il contesto aeronautico attraverso l'analisi di immagini nell'infrarosso termico e di segnali ad ultrasuoni, per la rilevazione di difetti di materiali compositi. Nel contesto biomedico, con una consolidata collaborazione con l'Ospedale \"Casa sollievo della Sofferenza\" di San Giovanni Rotondo (FG) per la classificazione di patologie tumorali. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • L'analisi del controllo di qualità ha il suo impiego diretto nelle linee di produzione dei partenr industriali coinvolti nei progetti. Molti dei sistemi studiati nell'ambito del monitoraggio delle infrastrutture ferroviare ha impiego diretto nei mezzi diagnostici commercializzati dalla MerMec S.p.a. I sistemi studiati per la classificazione di manufatti meccanici ha impiego diretto nelle linee di produzioni prodotte o gestite dai partner. Fondamentalmente, le attività sviluppate nella commessa, prendono spunto dalle esigenze dei partner industriali coinvolti e sono finalizzati ad una ricaduta nelle rispettive attività (literal)
Tecnologie
  • Lo sviluppo di prototipi per i vari ambiti, prevede normalmente l'utilizzo di tecnologie presenti sul mercato con caratteristiche prestazionali vicine a quelle richieste dallo specifico problema. L'attività dell'ISSIA riguarda la messa a punto del software di analisi, testing offline su architetture di calcolo appropriate, integrazione nelle architetture prototipali ed eventuale porting su hardware specializzato (FPGA o schede grafiche) per soddisfare le richieste temporali dello specifico problema. Le metodologie di indagine, portano ad un primo sviluppo prototipale in laboratorio con la strumentazione reperibile sul mercato e successivamente una integrazione nello specifico contesto applicativo con l'ausilio dei partner industriali. (literal)
Obiettivi
  • Per i sistemi di diagnosi di infrastrutture ferroviarie l'obiettivo è quello di realizzare un sistema di monitoraggio automatico da installare su mezzi diagnostici ferroviari realizzati da industrie nazionali. Per l'ambito biomedico, l'obiettivo è sviluppare tecniche di classificazione automatica di patologie tumorali da integrare in sistemi diagnostici. Per l'analisi di difetti di pezzi meccanici, l'obiettivo è quello di realizzare sistemi per il controllo di qualità nelle lineee di produzione specifiche. Nell'analisi di materiali compositi, l'obiettivo è di realizzare sistemi di controllo strutturale automatico degli aeromobili. (literal)
Stato dell'arte
  • L'ambito operativo in cui si colloca la commessa non è solo quello legato alla produzione industriale di manufatti o del packaging di prodotti alimentari, in cui la bontà del prodotto finale è ancora oggi valutata da un riscontro visivo di un operatore umano, ma anche quello della manutenzione di infrastrutture di trasporto in cui non è più accettabile un modo operativo in cui la valutazione sul degrado è ancora effettuata attraverso una procedura manuale. Inoltre, l'utilizzo di materiali compositi nell'industria aeronautica necessita dello studio ad hoc di tecniche per l'analisi e la rilevazione automatica di difetti. Un nuovo sviluppo è l'utilizzo di sensing 3D da mezzi mobili per la valutazione del rischio frana e per la valutazione del ciclo di vita degli utensili, mediante macchine di preregistrazione. (literal)
Tecniche di indagine
  • Il framework di analisi per lo sviluppo di sistemi di visione automatici si basa sul binomio: preelaborazione di immagini per l'estrazione di feature importanti e classificazione supervisionata delle feature per il controllo di qualità. Per cui le metodologie esplorano l'estrazione di feature da immagini attraverso (wavelet, matching pursuit, analisi in frequenza, analisi spaziale) e classificazione mediante tecniche di apprendimento supervisionate quali: reti neurali, Support Vector Machine, classificatori bayesiani, classificatori statistici. La configurazione dello specifico prototipo di analisi prevede una onerosa fase offline per il tuning dei parametri, effettuata con l'ausilio di architetture di calcolo ad alte prestazioni ed una implementazione online su hardware specializzato. (literal)
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