Změna prostorového rozlišení 3D holografických obrazů

• Thesis title in Czech: Změna prostorového rozlišení 3D holografických obrazů
• Thesis title in English: Change of the spatial resolution of 3D holographic images
• Key words: holografické zobrazování, prostorové rozlišení, vzorkovací teorém
• English key words: holographic imaging, spatial resolution, sampling theorem
• Academic year of topic announcement: 2015/2016
• Thesis type: project
• Thesis language: čeština
• Department: Institute of Physics of Charles University (32-FUUK)
• Supervisor: RNDr. Roman Antoš, Ph.D.
• Author: hidden - assigned by the advisor
• Date of registration: 11.11.2015
• Date of assignment: 11.11.2015
• Advisors: RNDr. Martin Veis, Ph.D.

Guidelines

Digitální zpracování obrazu je významnou součástí řady vědeckých a komerčních aplikací, jako je např. holografický záznam (resp. rekonstrukce) prostorového zobrazení 3D objektu pomocí CCD kamery (resp. zobrazovacího displeje). V rámci digitálního holografického záznamu a zobrazování je třeba nejen uvažovat realistické rozměry a tvary jednotlivých pixelů, ale rovněž difrakční limitu, která při šíření světla v prostoru obraz částečně rozmazává, a tím mění jeho prostorové rozlišení. V rámci uchovávání obrazu na paměťovém médiu je rovněž z hlediska úspornosti důležité uchovávat obraz s pouze nezbytným rozlišením reprezentovaným diskrétním vzorkem bodů. Z těchto bodů je potom možné zbytek obrazu kdykoliv dopočítat pomocí Whittakerova-Shannonova vzorkovacího teorému. S fyzickým rozlišením obrazu lze na druhou stranu manipulovat i s použitím optických filtrů, jakým je např. optická Fourierova transformace kombinovaná s odstíněním vysokých prostorových frekvencí. K efektivnímu zpracování obrazu je třeba tyto jevy důsledně zkoumat pomocí vlnové teorie světla.
Cílem projektu bude seznámit se s teorií šíření světla prostorem (v rámci skalární vlnové optiky) a jednoduchými součástmi holografického zobrazování (např. čočky a štěrbiny). Tato teorie bude aplikována na přenos 3D obrazu od objektu do místa pozorování a vliv přenosu na prostorové rozlišení obrazu. Optické simulace budou prováděny v systému Matlab.

References

J. W. Goodman: Introduction to Fourier Optics (McGraw-Hill, New York, 1968)
Vybraný soubor původních prací týkajících se tématu. K dispozici u vedoucího projektu.