Unsupervised visual object categorization

The number of digital images has been increasing exponentially in the last few years. People have problems managing their image collections and finding a specific image. An automatic image categorization system could help them to manage images and find specific images. In this thesis, an unsupervised visual object categorization system was implemented to categorize a set of unknown images. The system is unsupervised, and hence, it does not need known images to train the system which needs to be manually obtained. Therefore, the number of possible categories and images can be huge. The system implemented in the thesis extracts local features from the images. These local features are used to build a codebook. The local features and the codebook are then used to generate a feature vector for an image. Images are categorized based on the feature vectors. The system is able to categorize any given set of images based on the visual appearance of the images. Images that have similar image regions are grouped together in the same category. Thus, for example, images which contain cars are assigned to the same cluster. The unsupervised visual object categorization system can be used in many situations, e.g., in an Internet search engine. The system can categorize images for a user, and the user can then easily find a specific type of image.

Avoimen AMR-palvelualustan tiedonsiirtomenetelmien selvitys ja analyysi

Sähköenergiamittareiden etälukuun (AMR) siirtyminen on kasvanut Suomessa, kuten muissakin Euroopan maissa viime vuosina merkittävästi. Tavoitteena on, että vuonna 2014 80 % kaikista Suomen sähköenergiamittareista olisi etäluettavia ja rekisteröisivät tunnittaiset kulutustiedot. AMR-tekniikan avulla voidaan toteuttaa myös muita palveluja kulutustietojen rekisteröinnin lisäksi. AMR-mittareiden etäluenta ja niiden kautta siirrettävät signaalit vaativat mittareilta tiedonsiirtotapoja. Työssä tarkastellaan TeliaSoneran AMR-palvelualustan ominaisuuksia ja arkkitehtuuria. Selvitetään AMR-mittareiden toiminnallisia vaatimuksia ja mahdollisia tiedonsiirtotapoja mittareiden ja etäluentajärjestelmän välillä. Arvioidaan näiden selvitysten perusteella ja myös kustannusten kannalta eri tiedonsiirtomenetelmien soveltuvuutta eri ympäristöihin. Lisäksi suoritetaan arviointi ja käytännön laboratoriotestauksia valitulle sähköverkkoa tiedonsiirrossa hyödyntävälle AMR-mittarille. Tavoitteena on selvittää ja analysoida vertailtavan mittarin yhteensopivuutta TeliaSoneran päätelaitteiden ja AMR-palvelualustan kanssa. Analysoidaan näiden tarkasteltavien mittareiden ominaisuuksia ja elinkaarta. Laboratoriotesteillä selvitetään myös tarkasteltavien sähköverkkotiedonsiirto AMRmittareiden häiriösietoisuutta verkossa esiintyviä häiriöitä vastaan. Näiden pohjalta tehdään johtopäätökset ja suositukset.

Test automation scheme for LTE core network element

Modern sophisticated telecommunication devices require even more and more comprehensive testing to ensure quality. The test case amount to ensure well enough coverage of testing has increased rapidly and this increased demand cannot be fulfilled anymore only by using manual testing. Also new agile development models require execution of all test cases with every iteration. This has lead manufactures to use test automation more than ever to achieve adequate testing coverage and quality. This thesis is separated into three parts. Evolution of cellular networks is presented at the beginning of the first part. Also software testing, test automation and the influence of development model for testing are examined in the first part. The second part describes a process which was used to implement test automation scheme for functional testing of LTE core network MME element. In implementation of the test automation scheme agile development models and Robot Framework test automation tool were used. In the third part two alternative models are presented for integrating this test automation scheme as part of a continuous integration process. As a result, the test automation scheme for functional testing was implemented. Almost all new functional level testing test cases can now be automated with this scheme. In addition, two models for integrating this scheme to be part of a wider continuous integration pipe were introduced. Also shift from usage of a traditional waterfall model to a new agile development based model in testing stated to be successful.

Hiontarobotti-solun tietojärjestelmä

Hiontarobotteja käytetään nopeuttamaan hiontaprosessia ja vähentämään henkilöiden tarvetta tehdä kuluttavaa ja raskasta työtä. Yleensä hiottavat kappaleet ovat suuria, jolloin hionta robotillakin kestää kauan. Kun hiottavat kappaleet ovat pieniä, robotti hioo kappaleen nopeasti. Tällöin tarvitaan automaattinen varastointi, jotta hiontarobotti pystyy jatkamaan nopeasti seuraavan kappaleen hiontaa. Automaattinen varastointi tarvitsee tiedonhallintajärjestelmän, jolla hallitaan varastossa olevien kappaleiden tietoja. Hiottava kappale täytyy esimerkiksi pystyä tunnistamaan ennen hionnan aloittamista. Yhtenä tunnistusmenetelmänä voidaan käyttää radiotaajuudella toimivia RFID-tunnisteita. Kun kappale tunnistetaan ennen hiontaa niin voidaan varmistua, että robotti suorittaa oikean hiontaohjelman kappaleelle. Diplomityö liittyy Master Automation Groupin ensimmäiseen automaattista varastoa hyödyntävään FlexMill™-hiontarobotti-soluun. Työssä on suunniteltu ja toteutettu tietokanta ja siihen liittyvä tietojärjestelmä. Kehitettävä ohjelma toimii solun toiminnasta vastaavan soluohjaimen tiedonhallintaosana. Ohjelma hyödyntää RFID-laitteita kappaleiden tunnistuksessa.

Operatiivisen toiminnan liikevaihdon seurantajärjestelmä

Tämä työ tehdään Steveco Oy:lle sataman operatiivisen toiminnan aiheuttamien kulujen ja tuottojen seurantaan. Työssä käsitellään automaattisen liikevaihdon laskennan ongelmia ja ratkaisuja. Työssä sivutaan myös työajanseurannan sosiaalisia vaikutuksia työntekijöihin, sekä esitetään keinoja ongelmatilanteiden välttämiseksi. Työn tuottavuuden mittaamiseksi on kehitetty matemaattisia malleja, joita voidaan soveltaa organisaatiossa työtehojen mittaamiseksi. Työssä esitellään näitä malleja sekä pohditaan niiden soveltamista. Työssä esitetään malli automaattiseen liikevaihdon ja kulujen laskentaan sekä siihen liittyviä teknisiä ratkaisuja. Työn lopussa todetaan että automaattinen liikevaihdon ja kulujen seurantajärjestelmä on mahdollista rakentaa ja tuloksessa päästään hyvin tarkkaan arvioon lopullisesta liikevaihdosta. Arvion tarkkuus riippuu operatiivisten järjestelmien käyttötavoista sekä työnohjauksen menettelytavoista.

Mallinsovitusta käyttävä konenäköohjelmisto teollisuusrobotin ohjaukseen

Tässä työssä kehitettiin teollisuusrobottijärjestelmiin soveltuva, mallinsovitusta hyödyntävä konenäköohjelmisto. Yleiskäyttöiseksi tarkoitettuun ohjelmistoon tehtiin toiminnot konenäköjärjestelmän kalibrointiin, mallinsovitukseen käytettävien mallien hallintaan ja tulosten välitykseen teollisuusroboteille. Ohjelmiston tuli olla myös niin helppokäyttöinen, että sen käyttö onnistuu lyhyellä koulutuksella. Ohjelmistoa sovellettiin puuikkunapuitteiden robotisoituun maalausjärjestelmään. Maalausjärjestelmästä onnistuttiin tekemään automaattinen, tuotteisiin mukautuva ja virhetilanteista toipuva pitkälti toimitetun konenäköjärjestelmän ansiosta.

Utilization of Automatic Meter Reading in the Improvement of a District Heating System

A district heating system comprises production facilities, a distribution network, and heat consumers. The utilization of new energy metering and reading system (AMR) is increasing constantly in district heating systems. This heuristic study shows how the AMR system can be exploited in finding optimization opportunities in district heating system. In this study, the district heating system is mainly considered from the viewpoint of operational optimization. The focus is on the core processes, heat production and distribution. Three objectives were set to this study. The first one was to examine general optimization opportunities in district heating systems. Second, to figure out the benefits of AMR for general optimization opportunities. Finally, to define a methodology for process improvement endeavors. This study shows, through a case study, the usefulness of AMR in specifying current deficiencies in a district heating system. Based on a literature review, the methodology for the improvement of business processes is presented. Additionally, some issues related to future competitiveness of district heating are concerned. As a conclusion, some optimization objectives are considered more desirable than others. Study shows that AMR is useful in the specification of optimization targets in the district heating system. Further steps in optimization process were not examined in detail. That would seem to be interesting topic for further studies.

Vuokamallisten kartonkipakkausten laadunvarmistuslaitteiston kehittäminen

Diplomityön tavoitteena oli kehittää vuokamallisille kartonkipakkauksille laadunvarmistuslaitteisto. Kirjallisen osan alussa esiteltiin vuokamallisten kartonkipakkausten valmistusprosessia. Tästä siirryttiin laatuasioihin, jossa tärkeimmät asiat olivat kartonkivuokien valmistuksessa esiintyvät laatupoikkeamat ja konenäkö. Tutkimusosan alussa esitellään Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa kehitetty kartonkivuokien valmistuslinjasto. Tämän jälkeen vaatimuslistan pohjalta suunnitellaan kyseiseen linjastoon sopiva automaattinen laadunvalvontalaite, johon sisältyy myös kartonkivuokien siirtolaite. Suunnitteluprosessi aloitettiin koekuvaamalla kartonkivuokia erilaisilla kameroilla ja valaistusmenetelmillä. Koekuvausten perusteella valittiin konenäkölaitteisto. Tämän jälkeen toiminnoista luotiin periaatepiirroksia, joista kehitettiin varsinainen suunnitelma. Työn tuloksena saatiin suunnitelma konenäköön perustuvan automaattisen laadunvalvontalaitteen rakentamiselle.

Itä-Savon sairaanhoitopiiri Ky:n Savonlinnan keskussairaalan paikannustoiminnan kehittäminen

Terveydenhuollon ja siihen liittyvien palvelujen kustannusten jatkuva kohoaminen ja kuntien paheneva taloustilanne sekä terveydenhuollon pienenevät henkilöstöresurssit ovat lisänneet painetta toimintojen kustannustehokkaaseen toteuttamiseen. Edellä mainitusta johtuen, terveydenhuollon toimijoita kehotetaan etsimään uusia ratkaisuja, joilla voidaan taata jatkossa riittävä asiakaspalvelutaso, kustannustehokkuus ja – palvelujen turvallisuus. Tämän työn tavoitteena oli vastata kysymyksiin tunnistus- ja paikannustoiminnan hyödyntämisen mahdollisuuksista Itä-Savon sairaanhoitopiirin Savonlinnan keskussairaalassa. Tarkoituksena oli selvittää, millaisia paikannus ja tunnistusteknologiaan liittyviä tavoitteita ja vaatimuksia terveydenhuollon toimialalla ja erityisesti Itä-Savon sairaanhoitopiirissä on ja millä tavalla RFID ja WLAN – teknologioilla saadaan kehitettyä asetettuihin tavoitteisiin ja hyötyodotuksiin vastaavat ratkaisut. Työssä pyrittiin selvittämään myös millaisia rahallisia säästöjä tunnistus- ja paikannusteknologioilla voidaan saada aikaan. Työn yhteydessä kartoitettiin tarpeita ja vaatimuksia tunnistus- ja paikannusteknologian hyödyntämiseen. Tarpeet ja vaatimukset testattiin tunnistus- ja paikannuspilotissa. Lisäksi perehdyttiin kirjallisuuteen ja aiempiin tutkimuksiin tunnistus- ja paikannusteknologioista. Suunnitelman perusteella näyttää siltä, että hyödyntämällä tunnistus- ja paikannusteknologioita voitaisiin tehostaa Savonlinnan keskussairaalan toimintaa. Suunnitelman pilottivaiheen tuloksien perusteella toiminnan tehostaminen tarkoittaisi kustannussäästöjä, parantaisi potilasturvallisuutta sekä hoitotyön laatua. Tunnistus- ja paikannusteknologian käyttökohteita sairaalassa voisivat olla esimerkiksi reaaliaikaiseen prosessien ohjaaminen, kulunvalvonnan ja -ohjauksen automatisointi, potilaan automaattinen tunnistaminen, sekä sairaalan tutkimuslaitteiden seuranta.

Peltipoliisista hengenpelastajaksi : Automaattisen liikenneturvallisuusvalvonnan tarveselvitys 2011 – 2015

Työssä laadittiin automaattisen liikenneturvallisuusvalvonnan kehittämis- ja investointisuunnitelma vuosille 2011-2015 Varsinais-Suomen ja Satakunnan maantieverkolle. Suunnitelmaan kuului nykyisen toimintamallin ja kehittämistarpeiden arviointi sekä vuosina 2011-2015 toteutettavien automaattivalvontajaksojen ja hankkeiden priorisointi. Lisäksi työssä kuvattiin Ruotsissa käytössä olevaa automaattivalvontatekniikkaa ja -toimintamallia sekä esitettiin toimenpide-ehdotuksia automaattivalvonnan hyväksyttävyyden lisäämiseksi. Nykyistä toimintamallia ja automaattivalvonnan kehittämistarpeita arvioitiin asiantuntijahaastattelujen perusteella. Asiantuntijat pitivät nykyistä toimintamallia pääasiassa toimivana ja tehokkaana, sillä suhteellisen pienillä kustannuksilla on päästy tehokkaisiin tuloksiin. Automaattivalvonnassa on kuitenkin asiantuntijoiden mielestä vielä kehitettävää ja Ruotsin toimintamallia pidettiin hyvänä suuntana ja esimerkkinä. Suurimpina kehittämiskohteina pidettiin tekniikan kehittämistä sekä tiedon käsittelyn nopeuttamista ja automatisointia, mikä lisäisi poliisin resursseja valvonnan suorittamiseen. Vuosina 2011-2015 toteutettavat automaattivalvotut tiejaksot priorisoitiin ensisijaisesti onnettomuustiheyksien, onnettomuusmäärien, Tarva-laskentatulosten, nopeustietojen ja liikennemäärien perusteella. Onnettomuustilastoista huomioitiin lähinnä henkilövahinkoon johtaneet onnettomuudet. Lisäksi Tarva-laskentatuloksia hyödynnettiin automaattivalvonnan vaikutusten ja tehokkuuden arvioinnissa. Haastateltujen asiantuntijoiden mielestä tärkeimmät keinot hyväksyttävyyden lisäämiseksi olivat valvonnan avoimuus, valvontalaitteiden näkyvyys ja jatkuva valvonnasta tiedottaminen. Tiedottamisella tuodaan esille järjestelmän hyödyt ja sen merkitys liikenteelle ja liikenneturvallisuuteen. Myös automaattivalvontakameran brändin muuttamista Ruotsin mallin mukaisesti turvallisuuskameraksi pidettiin hyvänä. Tässä työssä esitettiin suunnitelma automaattivalvonnan hyväksyttävyyden lisäämiseksi.

Nettipohjainen voimalaitosratkaisujen hinta-arviojärjestelmä

Työn tarkoitus on suunnitella ja toteuttaa nettipohjainen voimalaitosratkaisujen hinta-arviojärjestelmä Savonia Power Oy:n käyttöön. Järjestelmän tarkoitus on automatisoida voimalaitosratkaisujen tunnuslukujen laskeminen asiakkaan antamien alkuarvojen pohjalta ja tallentaa mahdollinen yhteydenottopyyntö. Järjestelmän vaatimuksina ovat laskentakaavojen helppo päivitettävyys, kaavojen automaattinen hakeminen Excel 2007–muotoisesta tiedostosta ja asiakasrajapinnan nettipohjaisuus. Työ jakaantuu kahteen osaan. Teoriaosassa selvitetään työssä käytettyjen tekniikoiden taustaa ja selvitetään Microsoftin OOXML-tiedostomuodon rakenne työssä vaadittavin osin. Käytännön osassa suunnitellaan ja osin toteutetaan valmis järjestelmä käyttäen PHP-kieltä, XML-määrittelykieltä ja MySQL-tietokantaa. Suurimmat haasteet järjestelmän toteutuksessa ovat laskentakaavojen parsiminen Excel-tiedostosta ilman sen sisällön tiukkaa rajoittamista tiettyihin raameihin ja järjestelmän helppo päivitys saaduilla laskentakaavoilla. Työn lopputuloksena on toimiva, muttei viimeistelty järjestelmä sekä tämä dokumentti. Työn suurin merkitys tulee olemaan edellä mainittujen suunnitteluhaasteiden selvittäminen, sekä valmis ohjelmarunko yleiseen käyttöön otetulle järjestelmälle.

Asiakastyytyväisyyteen vaikuttavien tekijöiden tunnistaminen sosiaalisen median seurantapalvelun ja kriittisten tapausten tekniikan avulla

Tutkimuksen tavoitteena on muodostaa liikkeenjohdon päätöksentekoa tukeva toimintatapa, jonka avulla pystytään keräämään ja suodattamaan sosiaalisesta mediasta olennainen asiakastyytyväisyyden muodostumiseen vaikuttava informaatio. Tavoitteena on myös täsmentää sosiaalisen median viestien tarkastelutapaa ja tarjota liikkeenjohdolle käytännönläheinen ja vaihtoehtoinen tiedonkeruumenetelmä perinteisten asiakastyytyväisyyskyselyiden rinnalle. Tutkimuksen case-yrityksenä käytetään Fox International Channels Oy:tä, joka alkuvuodesta 2012 hankki SuomiTV:n ja lanseerasi tämän tilalle uuden FOX-kanavan. Sosiaalisen median viestit kerätään sosiaalisen median seurannan avulla ja kerättyä aineistoa tarkastellaan kriittisten tapausten tekniikan avulla.Tämän tutkimuksen perusteella voidaan todeta, että on olemassa valtava määrä käsittelemätöntä tietoa, jota keräämällä, suodattamalla ja analysoimalla voidaan kerätä tavoitteita tukevaa relevanttia informaatiota. Tutkimuksessa tulee ilmi, että viestit sisältävät paljon ironiaa, slangia, sarkasmia ja metaforia, minkä takia automaattinen hakusanoihin perustuva seuranta- ja analysointipalvelu ei riitä syvällisen ymmärryksen luomiseen. Yrityksen ulkopuolinen tieto ja sosiaalisen median viestit ovat puhtaimmillaan hyvin tärkeää ulkoista informaatiota yrityksille, mitä hyväksikäyttämällä voidaan luoda kilpailuetua pidemmällä aikavälillä.

Aktiivisella tutkalla hakeutuvan ohjuksen väistäminen silppujen edesauttamana

Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, miten ohjaajan tulee käyttää omasuojajärjestelmiään, sen eri moodeja ja liikehtiä väistääkseen konettaan uhkaavan aktiivisella tutkalla hakeutuvan ohjuksen. Aihe pohjautuu aktiivisten tutkaohjusten yleistymiseen ilmataistelussa ja siihen, että niiden väistämisestä löytyy julkisissa lähteissä vähemmän tietoa suhteessa eri järjestelmien teknisiin ominaisuuksiin. Tutkaohjusten yleistymisen lisäksi Ilmavoimien mahdollinen osallistuminen kansainvälisiin operaatioihin voi lisätä todennäköisyyttä sille, että ohjaaja joutuu ohjushyökkäyksen kohteeksi taistelulennolla. Tutkimus toteutettiin kahdessa vaiheessa. Aluksi luotiin teknisten lähteiden pohjalta aineisto, jossa käsiteltiin sisällönanalyysin avulla ohjusten ja omasuojajärjestelmien tärkeimpiä ominaisuuksia ja toimintaperiaatteita. Aineiston luomisessa tärkeimpinä lähteinä käytettiin Jane’sin tietokantoja, teknistä kirjallisuutta, Internet-artikkeleita sekä valmistajien tuottamaa materiaalia. Toisessa vaiheessa tarkasteltiin tapaustutkimuksena yksinkertaista ilmataistelua edellä luotua aineistoa hyödyntäen. Tällä menetelmällä saatiin loogisella päättelyllä johdettua järjestelmien teknisten ominaisuuksien pohjalta tilanteeseen sopivia ohjaajan toimenpiteitä. Tutkimuksessa otettiin kantaa vain välittömästi tutkaohjuksia vastaan suunniteltuihin omasuojajärjestelmän osiin ja niiden käyttöön painopisteen ollessa silpuissa, eri heitinmoodeissa sekä liikehtelyssä. Tapaustutkimuksen pohjalta voidaan johtopäätöksenä todeta, että nykyaikaisen tutkalla hakeutuvan ohjuksen väistäminen vaatii omasuojajärjestelmien käytön yhdistämistä puolustukselliseen liikehtelyyn. Omasuojajärjestelmän moodeista automaattinen ja puoliautomaattinen vaikuttavat tarjoavan tehokkaimman suojan aktiivista hakupäätä vastaan ilmataistelussa. Lisäksi hektisessä ilmataistelussa voidaan pitää tärkeänä järjestelmien toiminnan korkeaa automaation tasoa sekä omasuojaohjelmien muokkaamista tehtävänsuunnitteluohjelmilla uhan mukaiseksi jo taistelulentoa suunnitellessa. Tutkimuksen tuloksia liikehtelyn ja järjestelmien ominaisuuksien osalta voidaan pitää melko luotettavina. Omasuojajärjestelmän käyttöön liittyvät tekijät vaativat vielä vahvistusta tulevissa tutkimuksissa. On huomattava, että tutkimuksen tulokset ovat vain yksi esimerkki ohjaajan toiminnasta käsitellyssä tapauksessa, koska ilmataistelu on vaikeasti ennustettavissa ja tuskin koskaan yhtä lineaarinen kuin tutkitussa tapauksessa. Tästä huolimatta tärkeimmät ohjuksen väistämisen periaatteet silppujen edesauttamana saatiin tuotua esiin.

Från plåtpolis till livräddare : Behovsanalys för automatisk trafiksäkerhetskontroll 2011 – 2015

I det här arbetet utformades en utvecklings- och investeringsplan för automatisk trafiksäkerhetsövervakning för åren 2011-2015 för landsvägsnätet i Egentliga Finland och Satakunta. Planen innehåller analys av den nuvarande verksamhetsmodellen och förslag hur verksamhetsmodellen kunde förbättras samt förslag om vilka vägavsnitt som ska få automatisk övervakning och vilka projekt som ska prioriteras under åren 2011-2015. Vidare beskrivs i planen den automatiska övervakningsteknik och verksamhetsmodell som används i Sverige samt åtgärdsförslag för att öka den automatiska trafikövervakningens acceptans. Den nuvarande verksamhetsmodellen och behovet av att utveckla den automatiska trafikövervakningen har utvärderats på basis av intervjuer med experter. Experterna ansåg att den nuvarande verksamhetsmodellen i huvudsak är funktionell och effektiv, eftersom man med relativt små kostnader har uppnått effektiva resultat. Den automatiska trafikövervakningen måste dock fortfarande utvecklas och Sveriges verksamhetsmodell ansågs vara en bra förebild och ett gott exempel. De viktigaste utvecklingsområdena ansågs vara utveckling av tekniken, snabbare informationsbehandling och automatisering, vilket skulle öka polisens resurser att verkställa övervakningen. Vägavsnitten som ska få automatisk övervakning under åren 2011-2015 prioriterades främst på basis av olycksfrekvens, antal olyckor, Tarva-beräkningsresultat, hastighetsdata och trafikmängder. Av olycksstatistiken har man främst uppmärksammat personskadeolyckor. Tarva-beräkningarna användes också för att utvärdera den automatiska trafikövervakningens inverkan och effektivitet. Enligt de intervjuade experterna är öppenhet kring övervakningen, synlig övervakningsapparatur och kontinuerlig informationsförmedling bland de viktigaste sätten att öka acceptansen. Genom att informera för man fram systemets fördelar och dess betydelse för trafiksäkerheten. Att förändra övervakningskamerans varumärke till säkerhetskamera enligt Sveriges modell ansågs även vara bra. I detta arbete presenteras en plan för att utveckla acceptansen för automatisk trafiksäkerhetsövervakning.