ETD 9055 Optoelektronika obrazowa

OPISY KURSÓW/PRZEDMIOTÓW:
Kod kursu/przedmiotu
ETD 9055
Tytuł kursu/przedmiotu
OPTOELEKTRONIKA OBRAZOWA
Imię, nazwisko i tytuł/stopień prowadzącego
Witold Słówko, prof. dr hab. inż.
Imiona, nazwiska oraz tytuły członków zespołu dydaktycznego
Włodzimierz Drzazga, dr inż.
Forma zaliczenia kursu
Forma kursu
Wykład
Tygodniowa
2
liczba godzin
Forma
zal. z oceną
zaliczenia
Ćwiczenia Laboratorium Projekt
-
1
-
Seminarium
-
Liczba
punktów
3
zal. z oceną
Wymagania wstępne
Fizyka FZP2018, FZP 3018
Krótki opis zawartości całego kursu
Wykład w zasadniczej swej części objaśnia zasady działania, budowę, podstawowe własności
oraz pole zastosowań analizujących i syntezujących przetworników obrazu, takich jak:
kineskopy, ekrany o wyświetlaniu aktywnym i ciekłokrystaliczne, projektory wizyjne, scalone
analizatory obrazu, kamery wizyjne, konwertery i wzmacniacze obrazu. Końcowa część
wykładu obejmuje podstawy termowizji oraz elementy cyfrowego przetwarzania obrazu.
Wykład (podać z dokładnością do 2 godzin)
Zawartość tematyczna poszczególnych godzin wykładowych
1. Elementy telewizyjnej transmisji obrazu. Parametry fotometryczne i
energetyczne źródeł światła.
2. Optoelektroniczne przetwarzanie obrazów, podstawowe procesy związane
z syntezą obrazu.
3. Kineskopy
4. Ekrany o wyświetlaniu aktywnym:- klasyfikacja i parametry,
- ekrany fluoroscencyjne (VFi FED, SED) i plazmowe (DC, ACM, ACC),
- ekrany elektroluminescencyjne: EL, LED, OLED, laserowe.
5. Ekrany o wyświetlaniu pasywnym: ciekłokrystaliczne (NT, STN, IPS,
MVA), EInk, IMod.
6. Projektory wizyjne (CRT, LCD, LCOS, DLP).
7. Scalone analizatory obrazu:
- podstawowe procesy związane z analizą obrazu
Liczba godzin
2
2
2
4
2
2
4
- przetworniki z adresowaniem macierzowym CMOS, CID,
- rejestr przesuwający CCD – budowa, parametry,
- scalone analizatory obrazu z przesuwem ramki i międzykolumnowym.
8. Kamery jedno- i wielo-przetwornikowe, filtry optyczne.
9. Konwertery i wzmacniacze obrazu.
10. Podstawy termowizji.
11. Cyfrowe przetwarzanie obrazu.
12. Kolokwium
Ćwiczenia, seminarium - zawartość tematyczna
2
2
3
3
1
Laboratorium, projekt - zawartość tematyczna
Ćwiczenia laboratoryjne(3 ćwiczenia z podanego zestawu):- Badanie samozbieżnego układu
odchylającego kineskopu typu PIL. Pomiary parametrów kineskopu. Pomiary analizujących
przetworników obrazu (widikon, CCD). Pomiary parametrów kamery wideo VX33. Cyfrowa
kamera fotograficzna i komputerowa obróbka obrazu. Kamera internetowa i jej zastosowanie.
Piroelektryczny detektor podczerwieni - PIR.
Materiał do samodzielnego opracowania
Literatura podstawowa
1. M. Rusin, Wizyjne przetworniki optoelektroniczne, WKŁ, Warszawa 1990.
2. W. Słówko, Materiały i instrukcje do laboratorium optoelektroniki obrazowej.
Literatura uzupełniająca
1. J. Wożnicki, Podstawowe techniki przetwarzania obrazu,WKŁ, Warszawa 1996.
2. Z. Bielecki, A. Rogalski, Detekcja sygnałów optycznych, WNT, Warszawa 2001.
3. K. Booth, S. Hill, Optoelektronika, WKŁ,Warszawa 2001
Warunki zaliczenia
1. Zdane kolokwium.
2. Zaliczone 3 ćwiczenia laboratoryjne.
DESCRIPTION OF THE COURSES:
Course code
ETD 9055
Course title
IMAGE OPTOELECTRONICS
Supervising course lecturer
Witold Słówko, prof. Ph.D. (D. Sc.) Eng.
Other course lecturers
Włodzimierz Drzazga, Ph.D. Eng.
Course structure
Course form
Lecture
Number of
hours /week
Form of the
course
completion
Classes
Laboratory
2
1
Mark
Mark
Project
Seminar
Number
of
credits
3
Prerequisites
Physics FZP2018, FZP 3018
Course description
The lecture explains the operation principles of such devices as: CR oscilloscopes,
kinescopes, flat panel displays (fluorescent, plasma discharge, electro-luminescent – EL,
LED, OLED, laser, LCD), image projectors, integrated image sensors, video cameras, image
amplifiers and converters, basis of thermovision and digital image conversion.
Lecture
Particular lectures contents
1.
2.
3.
4.
Number of
hours
Elements of TV image transmission. Energetic and photometric 2
parameters.
Optoelectronic image conversion; elementary processes of image 2
synthesis.
Kinescopes
2
Photo-active displays:4
- classification and parameters,
• vacuum fluorescence displays (VF, FED, SED),
• plasma discharge displays (DC, ACM, ACC)
• electro-luminescent displays (EL, LED, OLED), laser displays.
5. Photo-passive displays:
• liquid crystal displays (NT, STN, IPS, MVA),
• EInk, IMod .
6. Image projectors (CRT, LCD, LCOS, DLP)
7. Integrated image sensors:• elementary processes of image analysis,
• image sensors with matrix addressing – CMOS, CID,
• CCD shift registers – design and parameters,
• integrated image sensors (FT, IT).
8. Video cameras, optical filters.
9. Image converters and amplifiers
10. Basis of thermovision.
11. Digital image processing.
12. Final test
3
2
4
2
2
3
3
1
Classes, seminars - the contents
Laboratory, project – the contents
Laboratory exercises (3 chosen exercises out of the set):- CRT display. Self-convergent
magnetic deflecting system for a PIL kinescope. Image sensors (vidicon, CCD). Video camera
VX33. Digital photo-camera and a computer image correction. Web camera and its
application. Pyroelectric infrared detector - PIR.
Material for self preparation
Core literature
1. M. Rusin, Wizyjne przetworniki optoelektroniczne, WKŁ, Warszawa 1990.
2. W. Słówko, Materiały i instrukcje do laboratorium optoelektroniki obrazowej.
Additional literature
1. J. Wożnicki, Podstawowe techniki przetwarzania obrazu,WKŁ, Warszawa 1996.
2. Z. Bielecki, A. Rogalski, Detekcja sygnałów optycznych, WNT, Warszawa 2001.
3. K. Booth, S. Hill, Optoelektronika, WKŁ,Warszawa 2001
Conditions for course credition
1. Passing the final test,
2. Passing 3 exercises.