Popis předmětu - B2M37OBF

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
B2M37OBF Obrazová fotonika Rozsah výuky:2p+2l
Garanti:Páta P. Role:PV,V Jazyk výuky:CS
Vyučující:Páta P. Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:13137 Kreditů:5 Semestr:Z

Anotace:

Předmět je věnovaný pokročilým partiím obrazové fotoniky se zvláštním důrazem především na zobrazovací a snímací systémy. Studenti získají znalosti z geometrické a vlnové optiky a 2D fourierovské optice a optických procesorů. Sensory obrazu, fyzikální principy, model a metody předzpracování obrazové informace. V druhé části předmětu jsou probírány partie z obrazová fotonika ve speciálních aplikacích zahrnující převaděče a zesilovače obrazu a elektronovou optiku.

Cíle studia:

Studenti se seznámí s principy a metodami obrazové fotoniky. Zvláštním zřetel bude kladen na oblast geometrické, vlnové a fourierovské optiky, pokročilé metody snímání obrazu a optické procesory.

Osnovy přednášek:

1. Úvod, fyzikální principy obrazové fotoniky
2. Geometrická a vlnová optika
3. Zobrazovací systémy - návrh, konstrukce, typy, aplikace, měření
4. Fotometrie, radiometrie, kolorimetrie - základní vzorce, aplikace, osvětlování
5. Fourierovská optika - typy subsystémů, maticová optika - popis optického systému
6. Obrazové sensory I. - vakuové, komutovaná pole fotoprvků (CMOS apod.), termovize
7. Obrazové sensory II. - CCD obrazové sensory - vlastnosti, speciální sensory
8. Obrazové displeje - obrazovky, pole LED a laserových diod, LCD, plasmové, DMD
9. Převaděče a zesilovače obrazu - speciální aplikace (noční vidění, rentgenové systémy)
10. Fotografie, holografie, polygrafie - fyzikální principy, sensitometrie, densitometrie
11. Optické (fotonické) procesory - 2D FT, 2D korelace, filtrace, algebraické procesory
12. Elektronová optika pro zobrazování - elst a mg čočky, typy elektronových trysek
13. Zpracování obrazu pro fotoniku - kompenzace reálných vlastností sensorů a displejů
14. Závěr, shrnutí látky a přehled vývojových trendů v obrazové fotonice

Osnovy cvičení:

1. Úvod, seznámení s organizací a náplní cvičení, rozdělení do skupin
2. Výklad úloh - MTF kamery, optická 2D Fourierova transformace, Obrazové sensory
3. MTF kamery - stanovení přenosové funkce optické soustavy, vliv objektivu
4. Optická 2D Fourierova transformace - 2D prostorová analýza a filtrace
5. Obrazové sensory - spektrální a časové charakteristiky, snímací apertura
6. Test
7. Výklad úloh - Obrazové displeje, Elektronová optika, Osvětlování
8. Obrazové displeje - spektrální a časové charakteristiky, barevné podání
9. Elektronová optika - pohyb elektronu v elst a mg poli, zobrazovací soustavy
10. Osvětlování - návrh osvětlovací soustavy, barevná teplota osvětlení
11. Test
12. Simulace na počítači - aperturové zkreslení, prostorová a spektrální reprezentace
13. Teoretický seminář - procvičení příkladů z teoretických partií látky
14. Závěr, hodnocení a zápočet cviceni

Literatura:

[1] Saleh, B.E.A., Teich, M.C.: Základy fotoniky. (4 svazky), Matfyzpress, Praha 1994-1996
[2] B. Jahne, Image Processing for Scientific Applications, CRC, New York, 1997.
[3] J. W. Goodman, Introduction to Fourier Optics, 3rd edition, Roberts&Company Pub., 2005

Požadavky:

Předpokládá se znalost fyziky, matematické analýzy a analýzy signálů a soustav.

Webová stránka:

https://moodle.fel.cvut.cz

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
MPEK3_2016 Elektronika V
MPEK1_2016 Komunikační systémy a sítě V
MPEK2_2016 Radiová a optická technika V
MPEK4_2016 Audiovizuální technika a zpracování signálů PV 3


Stránka vytvořena 20.9.2018 07:47:56, semestry: Z,L/2020-1, L/2019-20, L/2018-9, Z,L/2017-8, Z/2018-9, Z/2019-20, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.