Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2023/2024

Obrazová fotonika

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
B2M37OBFA Z,ZK 6 2P+2L česky
Vztahy:
Předmět B2M37OBFA může při kontrole studijních plánů nahradit předmět B2M37OBF
Podmínkou zápisu na předmět B2M37OBFA je, že student si nejpozději ve stejném semestru zapsal příslušný počet předmětů ze skupiny BEZBM
Garant předmětu:
Petr Páta
Přednášející:
Lukáš Krauz, Petr Páta
Cvičící:
Jan Bednář, Lukáš Krauz, Petr Páta
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/courses/B2M37OBFA
Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:
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:B3-540
Krauz L.
Bednář J.

11:00–12:30
(přednášková par. 1)
Dejvice
Laboratoř K337
místnost T2:B3-554
Páta P.
09:15–10:45
(přednášková par. 1)
Dejvice
Laboratoř K337
místnost T2:B3-554
Krauz L.
Bednář J.

11:00–12:30
(přednášková par. 1)
Dejvice
Laboratoř K337
místnost T2:B3-555
Krauz L.
Bednář J.

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

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 18. 7. 2024
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese https://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet5592506.html