Obrazové senzory - A0M38OSE

Kredity 5
Semestry zimní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 2P+2L
Anotace
Náplní je prezentace obrazových senzorů CCD a CMOS, optických soustav
a osvětlovačů používaných v systémech zpracování obrazů a počítačového
vidění. Jsou vysvětleny principy funkce, chyby a omezení i zásady
jejich použití. \\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A0M38OSE
Cíle studia
Žádná data.
Osnovy přednášek
1. Optická projekční soustava, výpočty, chyby, OTF, vinětace
2. Rastrové snímání obrazu, fotodiodové snímače
3. Optoelektronické senzory CCD (řádkové a plošné) pro snímání obrazu
4. CMOS obrazové senzory, princip snímání, uspořádání
5. Omezení vlastností senzoru, MTF, šumy
6. Kamery a optika pro snímání v infračervené oblasti; noční snímání, zesilovač jasu obrazu
7. Videosignál, digitalizace videosignálu
8. Bloky a funkce digitálního fotoaparátu a kamery a jejich rozhraní
9. Digitální kamery a jejich rozhraní, přenos digitalizovaného obrazu
10. Kamery pro snímání za speciálních podmínek (astronomie, medicína, vojenství)
11. Volba druhu a způsobu osvětlení snímané scény
12. Zdroje strukturovaného osvětlení a jejich využití
13. Optické metody vyloučení vlivu rušivých zdrojů světla
14. Příkladová studie systému, rezerva
Osnovy cvičení
1. Úvod, bezpečnost práce, seznámení s přístroji používanými při práci v laboratoři
2. Fotodiody, optické závory, charakteristiky senzorů
3. CCD řádkový senzor, jeho řízení a výstupní signál
4. Plošná CCD kamera, videosignál, standard CCIR, PAL (AGC, AES, gamma korekce, ...)
5. Kamera s CMOS obrazovým snímačem, funkce elektronické závěrky
6. Objektiv, experimenty zvětšení, výtah, úhel obr. pole, hloubka ostrosti, vinětace
7. Určení geometrických chyb objektivu, přesné měření polohy se subpixelovou interpolací
8. Snímání proměnné scény CCD kamerou s elektronickou závěrkou
9. Laserový triangulační snímač vzdálenosti, princip 3D měření s laserovou "rovinou"
10. Chyby a nedokonalosti při snímání digitálním fotoaparátem
11. LED osvětlovače, směrově vyzařovací charakteristiky
12. Experimenty a snímání se zdroji světla s časově proměnnou intenzitou vyzařování
13. Měření rozměrů a plochy, opakovatelnost, chyby a mez rozlišovací schopnosti
14. Hodnocení laboratorního projektu, zápočet
Literatura
[1] Holst, G.: CMOS/CCD sensors and camera systems, JCD Publishing 2007
[2] Hecht, E.: Optics, 4th Edition, 2001
[3] Saleh, B.E.A., Teich, M.C.: Fundamentals of Photonics. Wiley, New York 1991
[4] Fischer, J.: Optoelektronické senzory a videometrie. Skripta ČVUT, Praha 2002
Požadavky
Žádná data.