SZZJ4

Předmět: Digitální optika a zpracování obr. inf.

Katedra/Zkratka: OPT/SZZJ4

Rok: 2018

Garant: 'prof. RNDr. Zdeněk Bouchal, Dr.'

Anotace: Fourierovská analýza a vzorkování optického signálu, zpracování obrazu, základní techniky digitální fotografie.

Přehled látky:
1. Fourierova analýza v časové a prostorové oblasti, prostorové spektrum 2D signálu, popis šíření světla v impulzním a frekvenčním přístupu. Nekoherentní optické procesory na principech geometrické a vlnové optiky. Rozpoznávání znaků/obrazu, neuronové sítě. 2. Funkce propustnosti čočky, optická realizace Fourierovy transformace, optická funkce přenosu pro volné šíření, princip prostorové filtrace, použití 4-f systému. Koherentní optické procesory, holografické filtry, anamorfní procesory, diskrétní procesory. Inverzní filtr, přizpůsobený filtr, Wienerův filtr. 3. Vlnový popis optického zobrazení, pupilová funkce, bodová rozptylová funkce. Frekvenční analýza koherentních a nekoherentních optických systémů. Zobrazení s fázovým kontrastem. Rekonstrukce obrazu. Syntéza apertury, super-rozlišení. 4. Princip činnosti a použití difraktivních optických prvků, metody prostorové modulace světla. Mechanické, elektrické a optické vlastnosti nematických tekutých krystalů. Realizace prostorové modulace světla pomocí tekutých krystalů a magneto-optických a mikromechanických prvků. 5. Vlnové vady a metody měření vlnoplochy. Principy a aplikace optické tomografie. Speklová interferometrie. Zpracování opticky získané informace, vzorkovací teorém. 6. Záznam světla v klasické a digitální fotografii, digitalizace obrazu (vzorkování a kvantování). Vztah mezi teoretickým rozlišením obrazu a vzorkováním při digitalizaci (Fourierova analýza 2D obrazu). Záznam barev a uložení digitálního obrazu. 7. Podstata barevného vjemu, měření barev, kolorimetrické soustavy. Barevné prostory závislé a nezávislé na zařízení. Správa barev, postup práce při tvorbě fotografií na kalibrovaných zařízeních. 8. Počet zaznamenatelných úrovní jasu digitálních zařízení (kvantování). Histogram obrazu. Intenzitní úpravy obrazu: negativ digitálního obrazu, úprava kontrastu obrazu pomocí exponenciální funkce (gama korekce) a metodou vyrovnání histogramu. 9. Prostorová filtrace obrazu. Úprava ostrosti obrazu pomocí lineárních prostorových filtrů. Použití neostré masky. Využití gradientu pro detekci hran v obrazu. 10. Zpracování obrazu ve frekvenční oblasti, využití Fourierovy transformace a konvoluce. Konstrukce filtrů, úprava ostrosti obrazu. Selektivní filtrování ve frekvenční oblasti (odstranění periodických artefaktů).