Lossless compression of hyperspectral images

Technological progress has made a huge amount of data available at increasing spatial and spectral resolutions. Therefore, the compression of hyperspectral data is an area of active research. In somefields, the original quality of a hyperspectral image cannot be compromised andin these cases, lossless compression is mandatory. The main goal of this thesisis to provide improved methods for the lossless compression of hyperspectral images. Both prediction- and transform-based methods are studied. Two kinds of prediction based methods are being studied. In the first method the spectra of a hyperspectral image are first clustered and and an optimized linear predictor is calculated for each cluster. In the second prediction method linear prediction coefficients are not fixed but are recalculated for each pixel. A parallel implementation of the above-mentioned linear prediction method is also presented. Also,two transform-based methods are being presented. Vector Quantization (VQ) was used together with a new coding of the residual image. In addition we have developed a new back end for a compression method utilizing Principal Component Analysis (PCA) and Integer Wavelet Transform (IWT). The performance of the compressionmethods are compared to that of other compression methods. The results show that the proposed linear prediction methods outperform the previous methods. In addition, a novel fast exact nearest-neighbor search method is developed. The search method is used to speed up the Linde-Buzo-Gray (LBG) clustering method.

Metallien laserporaus

Lasertarkkuusporauksella on tämän hetken teollisuudessa useita sovelluksia, kuten esimerkiksi mustesuihkukirjoittimet, dieselmoottoreiden polttoainesuuttimet, lääketieteen instrumentit, turbiinien lapojen jäähdytysreiät ja stensiilit. Tässä työssä on tutkittu laserporauksen mahdollisuuksia 99,9 % kupariin sekä EN 1.4301 ruostumattomaan teräkseen (vastaava AISI 304). Ainepaksuuksia oli käytettävissä kolmea: 0,1 mm, 0,5 mm ja 1,0 mm. Vertailun vuoksi valittiin tutkimukseen mukaan ainepaksuudeltaan 1,0 mm EN 1.4432 haponkestävää terästä (vastaava AISI 316L). Tutkimuksessa käytettiin kolmea eritehoista 1,064 µm aallonpituuden Nd:YAG – laseria ja yhtä CO2 – laseria. Poratut reiät kuvattiin elektronimikroskoopilla ja jokaisesta reiästä mitattiin halkaisija, ympyrämäisyys ja kartiokkuus. Lisäksi reiän laatua arvioitaessa tarkasteltiin purseen määrää reikien ympärillä. Tutkimus osoitti, että eri materiaaleihin voidaan porata, laserin säteen laadusta ja aallonpituudesta riippuen, hyvin erikokoisia reikiä. Kartiokkuuteen havaittiin voitavan vaikuttaa polttopisteen paikkaa siirtämällä.

Teknisen kaupan lisäarvopalveluiden vaikutus toimitusvarmuuteen

Työn tarkoituksena oli selvittää toimitusvarmuuteen vaikuttavia tekijöitä sekä tuoda esille toimintaprosessia parantavia ehdotuksia. Selvitys pohjautui pääosin myöhästyneiden toimitusten ja tilausrivien tarkasteluun. Myöhästyneistä riveistä eroteltiin myöhästymisen aiheuttajat, joiden pohjalta kartoitettiin erilaisin menetelmin tilausten myöhästymisen syy. Toimitusvarmuuteen vaikuttavat tekijät löydettiin pääasiassa tuotannon ja myynnin yhteistyöhön liittyvistä tekijöistä. Tuotannon osalta ongelmiksi nousivat riittävän tarkkojen tuotannonohjaustietojen saanti ja runsaat vuorovaikutus- ja riippuvuussuhteet eri työvaiheiden välillä. Heikkojen tuotannonohjaustietojen johdosta tuotannon säätö ja ohjaus muuttuvissa olosuhteissa on hankalaa. Tämä ilmeni poissaolojen ja ruuhkien vaikutuksena toimitusvarmuuteen. Myynnin osalta ongelmat ilmenivät väärinä ja epärealistisina vahvistuksina. Tuotannon ja myynnin yhteistoiminnan lisäksi myyntikäyttäytymistä ohjaa ostokäyttäytyminen. Tämä voidaan johtaa yrityksen pyrkimyksestä palvella asiakkaitaan. Kehitysehdotukseksi rakennettiin koontivarastomalli, jonka avulla saadaan eri työpajojen välisiä riippuvuussuhteita vähennettyä. Lisäksi ko. malli mahdollistaa yksinkertaisemman ja helpomman tuotannon hallinnan ja tietojärjestelmän asianmukaisen käytön. Koontivarastomallin avulla on tarkoitus myös parantaa edellytyksiä ennakointikyvyn kehittämiseen sekä tuottaa tietoa toimitusaikojen määrityksen tueksi.

Development of rotating drum under mechanical and thermal load

A variable temperature field sets exacting demands to the structure under mechanical load. Most of all the lifetime of the rotating drum structure depends on temperature differences between parts inside the drum. The temperature difference was known because of the measurements made before. The list of demands was created based on customers’ needs. The limits of this paper were set to the inner structure of the drum. Creation of ideas for the inner structure was started open minded. The main principle in the creation process was to create new ideas for the function of the product with the help of sub-functions. The sub-functions were created as independent as possible. The best sub-functions were combined together and the new working principles were created based on them. Every working principle was calculated separately and criticized at the end of the calculation process. The main objective was to create the new kind of structure, which is not based too much to the old, inoperative structure. The affect of own weight of the inner structure to the stress values was quite small but it was also taken into consideration when calculating the maximum stress value of the structure. Because of very complex structures all of the calculations were made with the help of the ProE – Mechanica software. The fatigue analyze was made also for the best structure solution.

Web-palvelutekniikka teollisuuden tietojärjestelmäintegraation kehitysvälineenä

Tänä päivänä tiedon nopea saatavuus ja hyvä hallittavuus ovat liiketoiminnan avainasioita. Tämän takia nykyisiä tietojärjestelmiä pyritään integroimaan. Integraatio asettaa monenlaisia vaatimuksia, jolloin sopivan integraatiomenetelmän ja -teknologian valitsemiseen pitää paneutua huolella. Integraatiototeutuksessa tulisi pyrkiä ns. löyhään sidokseen, jonka avulla voidaan saavuttaa aika-, paikka- ja alustariippumattomuus. Tällöin integraation eri osapuolien väliset oletukset saadaan karsittua minimiin, jonka myötä integraation hallittavuus ja vikasietoisuus paranee. Tässä diplomityössä keskitytään tutkimaan nykyisin teollisuuden käytössä olevien integraatiomenetelmien ja -teknologioiden ominaisuuksia, etuja ja haittoja. Lisäksi työssä tutustutaan Web-palvelutekniikkaan ja toteutetaan asynkroninen tiedonkopiointisovellus ko. teknologian avulla. Web-palvelutekniikka on vielä kehittyvä palvelukeskeinen teknologia, jolla pyritään voittamaan monet aiempia teknologioita vaivanneet ongelmat. Yhtenä teknologian päätavoitteista on luoda löyhä sidos integroitavien osapuolien välille ja mahdollistaa toiminta heterogeenisessa ympäristössä. Teknologiaa vaivaa kuitenkin vielä standardien puute esimerkiksi tietoturva-asioissa sekä päällekkäisten standardien kehitys eri valmistajien toimesta. Jotta teknologia voi yleistyä, on nämä ongelmat pystyttävä ratkaisemaan.

Kuopion Energian keskijänniteverkon kehittämissuunnitelma

Tämän työn tavoitteena oli laatia Kuopion Energian keskijänniteverkon kehittämissuunnitelma. Kehittämissuunnitelmaa varten selvitettiin ensin verkon nykytila ja toimivuus korvaustilanteissa. Tämän jälkeen laadittiin vuoteen 2020 asti ulottuvat kuormitusennusteet. Nykytilan ja kuormitusennusteiden pohjalta selvitettiin toimenpiteet, joilla Kuopion Energian keskijänniteverkko selviää tulevaisuuden vaatimuksista. Kehittämissuunnitelmassa selvitettiin alueet, joilla kuormitettavuus, korvattavuus tai oikosulkukestoisuus muodostuisi tulevaisuudessa toimivan sähkönjakelun esteeksi. Työn painopistealueiksi muodostuivat Savilahden ja Petosen alueet. Työssä selvitettiin, kuinka Petosen alueen nopean kuormituksen kasvun aiheuttama lisätehontarve saadaan hoidettua. Vaihtoehtoisina ratkaisutapoina selvitettiin lisäkapasiteetin rakentamista Petosen aluetta nykyisin syöttävälle Leväsen sähköasemalle tai uuden sähköaseman rakentamista. Savilahden alueen kasvavan tehontarpeen tyydyttämiseksi selvitettiin lisätehon saneeraamista Savilahden sähköasemalle tai vastaavasti uuden sähköaseman rakentamista Iloharjun kytkinasemalle.

Laminaatin toiminnallisten ominaisuuksien hallinta

Lattialaminaatti on kerrosrakenteinen levymateriaali. Tässä työssä tutkittiin laminaatin epäsymmetrisen kerrosrakenteen aiheuttamaa taipumusta käyristymiseen. Työn tavoitteena oli kehittää lattialaminaatin käyristymän hallintaan käytettävää taustapaperia niin, että käyristymää ei tapahtuisi tai käyristymä olisi lievästi alapintaa kohden heti puristuksen jälkeen ja säilyisi samanlaisena varastoinnissa. Kehityksessä huomioitiin taustan ulkonäkö. Taustapapereita valmistettiin sekä pilot- että tuotantomittakaavassa. Lisäksi työssä tutkittiin laminointiolosuhteiden vaikutusta lattialaminaatin käyristymään. Työn kirjallisuusosassa käsitellään lattialaminaatin valmistusta huomioiden ulkonäköön vaikuttavat tekijät sekä lattialaminaatin käyristymiseen vaikuttavia tekijöitä.Lattialaminaatin käyristymään vaikuttavat laminointiolosuhteet. Puulevyä vasten puristettavat kalvot kutistuvat laminoinnissa, erityisesti puristuslämpötilan kasvaessa. Laminaatin puristuksen jälkeinen käyristymä määräytyy lähinnä ylä- ja alapinnan kalvojen kutistuman erolla.Lattialaminaatin käyristymään varastoinnissa vaikuttaa ylä- ja alapinnan kalvojen dimensiostabiliteettikerroin. Yläpinnan kalvon dimensiostabiliteetti on huonompi kuin alapinnan, jolloin yläpinnan kalvo kutistuu enemmän kuivissa olosuhteissa käyristäen samalla laminaattia positiiviseen suuntaan.Taustapaperin ominaisuuksista merkittävimmin laminaatin käyristymään vaikuttaa kuituraaka-aine. Lattialaminaatin ulkonäköön vaikuttavat pinnassa olevat kuopat. Laminaatin taustan ulkonäköä voidaan parantaa lisäämällä taustapaperiin pehmitintä. Vääräntyyppisellä pehmittimellä menetetään taustan vastavetovoimaa.

Kokonaistoimittajan operatiivisen toiminnanohjauksen tietojärjestelmät imuohjatun tuotannon verkostossa

Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää kansainvälisesti toimivan suuren yrityksen johtaman verkoston kokonaistoimittajatason yritysten käyttöön yksinkertainen viitekehys, jota yritykset voivat käyttää operatiivista toimintaa ohjaavien tietojärjestelmien hallinnassa. Kirjallisuuskatsauksen lisäksi suoritettiin empiiristä tutkimusta tarkastelemalla verkostoyritysten toimintaa operatiivisten toiminnanohjausjärjestelmien kehitysprojektien kannalta. Samalla tarkasteltiin kahden pohjoiskarjalaisen yritysverkoston kokonaistoimittajien nykytilannetta toiminnanohjauksen tietojärjestelmien osalta ja verkostotoiminnan vaikutusta niihin. Tutkimuksessa havaittiin, että kokonaistoimittajien on kasvatettava osaamistaan nykyaikaisten tietojärjestelmien osalta kyetäkseen vastaamaan kansainvälisen päähankkijan asettamiin vaatimuksiin kiristyvässä kilpailutilanteessa. Imuohjatun verkoston toiminnanohjauksen kannalta on ensiarvoisen tärkeää että verkoston toiseksi ylimmällä portaalla toimivien kokonaistoimittajien tietojärjestelmät tukevat moderneja toimintatapoja niin sanomavälityksen kuin tuotannon- ja materiaalin ohjauksen osalta. Tulosten perusteella voidaan todeta, että tyypillisen kokonaistoimittajayrityksen tietämys tietojärjestelmäasioista on varsin matalalla tasolla. Tutkimuksen tuloksena syntyi myös kuusiportainen viitekehys operatiivisen toiminnanohjauksen tietojärjestelmien jatkuvan kehittämisen tueksi.

Kouluruokailun kehittäminen Mustakiven ala-asteella: koululaisten, vanhempien, opettajien, kouluterveydenhoitajan ja keittiöhenkilökunnan näkemyksiä

Tämä opinnäytetyö on osa laajempaa kouluruokailuhanketta, joka liittyy Suomen itsenäisyyden juhlarahasto Sitran rahoittamaan elintarvike- ja ravitsemusohjelma ERA:aan. Tämän opinnäytetyön pääongelma oli ”Miten kouluruokailua voitaisiin kehittää siten, että koululaiset söisivät enemmän lautasmallin mukaista kouluruokaa, kouluruokailu voitaisiin integroida enemmän opetukseen ja koululaisten suhtautuminen kouluruokailuun muuttuisi myönteisemmäksi?” Tutkimuksessa oli kolme erityisnäkökulmaa: ravitsemuksellinen näkökulma, ruokailutottumusnäkökulma ja lautasmallinäkökulma. Empiirinen aineisto kerättiin syys-lokakuussa 2007 Mustakiven ala-asteen oppilaille, vanhemmille, opettajille, kouluterveydenhoitajalle ja keittiöhenkilökunnalle laadituilla kyselylomakkeilla sekä kouluruokailuvastaavan haastatteluun tarkoitetulla teemahaastattelurungolla. Kyselylomakkeen täyttämisen yhteydessä oppilaille esiteltiin kouluruokailuhankkeeseen liittyvää materiaalia (lautasmallijuliste, tytöt&ruoka-, pojat&ruoka-, ravinto ja liikunta tasapainoon- ja ota maidosta mallia-esitteet). Kyselylomakkeeseen vastasi yhteensä 37 oppilasta, jotka olivat kuudennen luokan opppilaita. Näiden oppilaiden vanhemmilta saatiin vastauksia kyselylomakkeeseen yhteensä 17 kappaletta. Opettajilta, kouluterveydenhoitajalta ja keittiöhenkilökunnalta saatiin vastauksia yhteensä 22 kappaletta. Lisäksi kouluruokailuvastaavan kanssa suoritettiin teemahaastattelu. Kyselylomakkeiden vastaukset käsiteltiin ryhmittäin SPSS-ohjelmalla. Empiiristä SPSS-aineistoa analysoitiin jakaumien, keskiarvojen, moodien, mediaanien, ristiintaulukoiden ja piirakkakuvioiden avulla. Tulokseksi saatiin, että oppilaat syövät kouluruokaa lähes päivittäin ja pääruokaa syötiin yleisesti hyvin. Salaatin, leivän ja ruokajuoman kulutusta sen sijaan voitaisiin hieman lisätä. Tuloksista selvisi myös, että oppilaat ovat melko tietoisia ruokaan ja terveyteen liittyvistä asioista. Oppilaiden, vanhempien ja kouluhenkilökunnan kehittämisehdotuksista toivottiin vaihtelevampaa ruokaa sekä monipuolisempaa tarjontaa leivän ja salaatin suhteen. Lisäksi kouluravintolasta kaivattiin rauhallisempaa ja viihtyisämpää ruokailuympäristöä sekä ystävällisempää ja asiakaslähtöisempää palvelua. Oppilaiden suhtautumista myönteisemmäksi kouluruokaa kohtaan voitaisiin kehittää opettajien, vanhempien sekä keittiöhenkilökun-nan yhteistyöllä.

Metsähakkeen jalostusarvon nostaminen eri kuivausmenetelmillä

The thesis was made for Hyötypaperi Oy. To the business activity of the company belongs the recycling of materials and carry out for re-use and the manufacture of solid biofuels and solid recovered fuels. Hyötypaperi Oy delivers forest chips to its partner incineration plants by day and night though the year. The value of the forest chips is based on its percentage of dry material. It is important to dry forest chips well before its storage in piles and delivering to incineration plants. In the thesis was examed the increasing of the degree of refinement of forest chips by different drying methods. In the thesis was examined four different drying methods of the forest chips. The methods were field-, plate-, platform- and channel drying. In the channel drying was used a mechanical blower and the other drying methods were based on the weather conditions. By all drying methods were made test dryings during the summer 2007. In the thesis was examined also the economical profitableness of the field- and channel drying. The last examination in the thesis was measuring of the forest chips’s humidity by humidity measuring equipment of sawn timber during November 2007. The field drying on the surface of asphalt is the only method of drying, which is used by Hyötypaperi Oy in its own production. There do not exist earlier properly examined facts of any drying methods of forest chips, because the drying of forest chips is a new branch. By field- and platform drying achieved lower humidity of forest chips than by plate drying. The object by using the humidity measuring equipment was to be informed of the humidity of forest chips. At present the humidity will find out after 24 hours when the sample of humidity quantity has been dried in the oven. The Lappeenranta University of Technology had the humidity measuring equipment of sawn timber. The values of humidity measured by the equipment from the sample of forest chips were 2 – 9 percent lower than the real values of humidity specified by drying in oven.

Palvelutalon asukkaan hyvä suunhoito : vanhuksen yleissairauksien ja suun terveyden vastavuoroinen yhteys

Opinnäytteemme tarkoituksena oli antaa tietoa iäkkäiden suun terveydenhoidosta palvelutalojen hoitohenkilökunnalle, jotta he kykenisivät motivoimaan ja kannustamaan myös asukkaita päivittäisestä suun terveydestä huolehtimiseen. Tavoitteena oli myös aktivoida itse asukkaita suun terveydenhoitoon. Toteutimme opinnäytetyömme kehittämishankkeena Helsingin kaupungin palvelutaloille ja niiden henkilökunnalle. Ryhmämme opiskelijat suunnittelivat ja toteuttivat pienryhmissä koulutustilaisuudet, joihin myös asukkaiden toivottiin osallistuvan. Koulutustilaisuuksien yhteydessä järjestettiin suunhoitoaineiden ja -tarvikkeiden näyttely. Pienryhmämme käsitteli vanhusten yleissairauksien ja suun terveyden vastavuoroista yhteyttä. Valitsimme osioomme viisi vanhuksilla yleisesti esiintyvää yleissairausryhmää: diabeteksen, sydän- ja verisuonitaudit, astman, reuman ja dementian. Nämä sairausryhmät kattavat yleisyytensä vuoksi suuren osan vanhusten sairauksista. Ne kaikki myös vaikuttavat eri syistä suun terveyteen ja toisaalta suun terveydentilalla on vaikutusta näiden sairauksien tasapainotilaan. Väestön ikääntyessä suun terveydenhuollon henkilökunta joutuu enenevässä määrin ottamaan huomioon ikääntyneiden erilaiset sairaudet ja niiden lääkitykset. Yhä useammalla ikääntyneellä on omia hampaita suussaan, joten päivittäisen suunhoidon ja säännöllisen hammashoidon merkitys tulee kasvamaan. Terveydenhoitohenkilöstön tulee tietää, että yleissairaudet vaikuttavat suun terveyteen ja hyvinvointiin ja suu toimii infektioporttina koko elimistöön. Tämän vuoksi on tärkeää, että suuhygienistit antavat valmiuksia palvelutalojen henkilökunnalle ja asukkaille hyvän suunhoidon toteutukseen.

Ulkotilojen laatoitusten kestävyys

Insinööritoimisto Mikko Vahanen Oy:llä on ollut vuosien mittaan useita korjausrakentamisprojekteja, joissa on pohdittu laatoituksen käyttöä ulkona sijaitsevien rakenteiden pinnoitteena. Kasvavan kiinnostuksen myötä ulkotilojen laatoituksia on ollut syytä tutkia hieman tarkemmin. Tämän työ tavoitteena oli selvittää lämpötilojen muutosten vaikutuksia laatoitetuille rakenteille sekä laajentaa tietoutta ulkotiloihin soveltuvista materiaaleista. Lämpötilojen vaihteluiden vaikutuksia tutkittiin pakkasrasituskokeella, jossa laatoitettuja koekappaleita altistettiin jäätymis-sulamisrasituksille. Lämpölaajenemistestaus tehtiin puolestaan erillisille homogeenisille koekappaleille. Tulevaisuudessa samankaltaisia koestuksia voisi tehdä vielä useammille materiaalityypeille. Insinöörityön teoriaosassa pohditaan ulkotiloihin vaikuttavia moninaisia rasituksia sekä esitellään eri materiaalityyppien soveltuvuuksia kyseisiin rakenteisiin. Lisäksi selvitetään vertailemalla laatoituksen ja massapinnoitteen eroja pinnoitusratkaisuina. Vapaamuotoisen materiaalitoimittajien kyselyn avulla selvitetään tämän hetkisiä ulkotilojen laatoitusratkaisuja. Selvityksen tuloksena on varsin monipuolinen ratkaisujen kirjo. Kyselyssä käy ilmi myös materiaalitoimittajien näkemys ulkotilojen laatoittamisesta sekä heidän kantansa kyseisten rakenteiden ongelmien syille. Tulokset pakkasrasitus- ja lämpölaajenemiskokeista olivat hyvin havainnolliset. Materiaalit asettuivat kokeissa testatuissa ominaisuuksissa selkeään järjestykseen. Tämän työn tulosten ansiosta saatiin paljon uutta tietoa ulkotilojen laatoituksiin liittyvistä ongelmista ja mahdollisuuksista. Työssä saavutettuja tuloksia tullaan käyttämään yrityksen suunnitteluratkaisuissa laatoitetuille kattamattomille rakenteille.

Creating customer relationship management concept for engineering and service business

Customer relationship management has been one essential part of marketing for over 20 years. Today’s business environment is fast changing, international and highly competitive, and that is why the most important factor for long-term profitability is one-to-one customer relationships. However, managing relationships and serving customers that are profitable has been always challenging. In this thesis the objective was to define the main obstacles that the case company must overcome to succeed in CRM. Possible solutions have also been defined. The main elements of the implementation i.e. people, processes and technologies, can clearly be found behind these matters and solutions. This thesis also presents theoretical information about CRM and it is meant to act as a guide book inside the organisation to spread information about CRM for those who are not so familiar with the topic.