Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2019/2020

Obrazová fotonika

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
B2M37OBFA Z,ZK 6 2P+2L česky
Korekvizita:
Bezpečnost práce v elektrotechnice pro magistry (BEZM)
Předmět je náhradou za:
Obrazová fotonika (B2M37OBF)
Přednášející:
Petr Páta (gar.)
Cvičící:
Petr Páta (gar.), Jan Bednář, Petr Skala
Předmět zajišťuje:
katedra radioelektroniky
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.

Požadavky:

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

Osnova 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

Osnova 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

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.

Studijní materiály:

[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

Poznámka:
Další informace:
https://moodle.fel.cvut.cz/course/B2M37OBFA
Rozvrh na zimní semestr 2019/2020:
06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út
St
místnost T2:B3-554
Páta P.
09:15–10:45
(přednášková par. 1)
Dejvice
Laboratoř K337
místnost T2:B3-554
Skala P.
Bednář J.

11:00–12:30
(přednášková par. 1)
Dejvice
Laboratoř K337
místnost T2:B3-541
Skala P.
Bednář J.

11:00–12:30
(přednášková par. 1)
Dejvice
Laboratoř K337
Čt

Rozvrh na letní semestr 2019/2020:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 21. 9. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet5592506.html