 שנה"ל תשע"ה | |||||||||||||||||||||||||
 |
 |
||||||||||||||||||||||||
|
מערכות הדמייה ועיבוד אופטי של נתונים
Imaging Systems and Optical Signal Processing |
0512-4603-01 | ||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| הנדסה | תואר ראשון - חשמל ואלקטרוניקה | |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
ש"ס: 3.0
סילבוס מקוצר
שעות: 4 ש"ס
משקל: 3.5
דרישות קדם: מבוא לאופטיקה מודרנית
יסודות תורת העקיפה הסקלרית; מערכות לינאריות דו מימדיות והתמרת פורייה; עקיפת פרנל ופראונהופר, סריגים; אנליזת מערכות אופטיות קוהרנטיות; אנליזת מערכות הדמיה אופטיות קוהרנטיות ולא קוהרנטיות; עיבוד אופטי אנלוגי (שיפור תמונות, פיענוח צורות שחזור, מסננות); הולוגרפיה, אלמנטים אופטיים מחושבי מחשב CGH; מערכי גלאים ורכישת תמונות בסביבה רועשת; שימושים נוספים- מערכות הדמיה משופרות, סופר-רזולוציה; אופטיקה זמנית; כלי תכנון ואנליזה נוספים – התמרות, חשבון אופרטורים.
Course description
1. Fundamentals of physical and geometrical optics. Maxwell and wave equations. Monochromatic light, rays and wavefronts, polarization, coherence.
2. Coherent light beams, thin amplitude and phase optical elements. Thin paraxial lens.
3. Free space light propagation as linear system. Helmholtz and parabolic equations. Angular spectrum. Two-dimensional Fourier transform and convolution..
4. Kirchhoff scalar diffraction integral, Fresnel and Fraunhofer diffraction, far field, diffraction gratings.
5. Coherent optical signal processing. Analogue 2D Fourier transforming property of thin lenses, 1-f , 2-f and 4-f optical modules. Optical spatial filtering, spatial invariance, differentiation filters, image addition and subtraction, phase contrast, image enhancement.
6. Optical correlator, matched filters and pattern recognition.
7. Holography, digital holography, computer generated holograms (CGH). spatial filters
8. Synthesis of optical spatial filters. Spatial light modulators (SLM) and dynamic optical elements.
9. Imaging property of a paraxial thin lens. Aberrations, transmittance, pupil function and point spread function (PSF). Paraxial analysis of an optical imaging systems in coherent, partially coherent and non-coherent light.
10. Resolution and contrast of coherent and non-coherent imaging systems. Modulation transfer function (MTF) of an imaging optical system.
11. Review of principles and applications.
תרגילים
1. Light model, polarization and coherence.
2. Light beams.
3. Thin optical elements.
4. Two-dimensional Fourier transform and angular spectrum.
5. Kirchoff and Fresnel diffraction integral.
6. Fraunhofer diffraction and diffraction gratings.
7. Optical image processing.
8. Holography.
9. Imaging with thin lenses.
2. Coherent light beams, thin amplitude and phase optical elements. Thin paraxial lens.
3. Free space light propagation as linear system. Helmholtz and parabolic equations. Angular spectrum. Two-dimensional Fourier transform and convolution..
4. Kirchhoff scalar diffraction integral, Fresnel and Fraunhofer diffraction, far field, diffraction gratings.
5. Coherent optical signal processing. Analogue 2D Fourier transforming property of thin lenses, 1-f , 2-f and 4-f optical modules. Optical spatial filtering, spatial invariance, differentiation filters, image addition and subtraction, phase contrast, image enhancement.
6. Optical correlator, matched filters and pattern recognition.
7. Holography, digital holography, computer generated holograms (CGH). spatial filters
8. Synthesis of optical spatial filters. Spatial light modulators (SLM) and dynamic optical elements.
9. Imaging property of a paraxial thin lens. Aberrations, transmittance, pupil function and point spread function (PSF). Paraxial analysis of an optical imaging systems in coherent, partially coherent and non-coherent light.
10. Resolution and contrast of coherent and non-coherent imaging systems. Modulation transfer function (MTF) of an imaging optical system.
11. Review of principles and applications.
תרגילים
1. Light model, polarization and coherence.
2. Light beams.
3. Thin optical elements.
4. Two-dimensional Fourier transform and angular spectrum.
5. Kirchoff and Fresnel diffraction integral.
6. Fraunhofer diffraction and diffraction gratings.
7. Optical image processing.
8. Holography.
9. Imaging with thin lenses.
הנדסה | תואר ראשון - חשמל ואלקטרוניקה
0512-4603-01 מערכות הדמייה ועיבוד אופטי של נתונים
Imaging Systems and Optical Signal Processing
שנה"ל תשע"ה | סמ' א' | פרופ מנדלוביץ דוד
666סילבוס מפורט/דף מידע
משקל: 3.5
דרישות קדם: מבוא לאופטיקה מודרנית
יסודות תורת העקיפה הסקלרית; מערכות לינאריות דו מימדיות והתמרת פורייה; עקיפת פרנל ופראונהופר, סריגים; אנליזת מערכות אופטיות קוהרנטיות; אנליזת מערכות הדמיה אופטיות קוהרנטיות ולא קוהרנטיות; עיבוד אופטי אנלוגי (שיפור תמונות, פיענוח צורות שחזור, מסננות); הולוגרפיה, אלמנטים אופטיים מחושבי מחשב CGH; מערכי גלאים ורכישת תמונות בסביבה רועשת; שימושים נוספים- מערכות הדמיה משופרות, סופר-רזולוציה; אופטיקה זמנית; כלי תכנון ואנליזה נוספים – התמרות, חשבון אופרטורים.
תוכן תרגילים: ראה למעלה בתוכן באנגלית
במהלך השנה יוכנו מספר קבצי תרגילים, בכל שעור יימסר אלו תרגילים יכללו בכל גיליון. את הפתרונות יש למסור שבוע אחרי מועד נתינת התרגילים. במהלך השנה יש להגיש לפחות 70% מכלל התרגילים.
מבנה הציון: תרגילי בית 25%
מבחן 75%