Obrazová fotonika
Kód | Zakončení | Kredity | Rozsah | Jazyk výuky |
---|---|---|---|---|
B2M37OBFA | Z,ZK | 6 | 2P+2L | česky |
- 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 2024/2025:
- Rozvrh není připraven
- Rozvrh na letní semestr 2024/2025:
- Rozvrh není připraven
- Předmět je součástí následujících studijních plánů:
-
- Elektronika a komunikace - Audiovizuální technika a zpracování signálů (povinně volitelný předmět)
- Elektronika a komunikace - Fotonika (povinný předmět programu)
- Elektronika a komunikace - Technologie internetu věcí (povinně volitelný předmět)
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