Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
Webová stránka:
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B9M38VBM
Anotace:
Náplní předmětu je problematika obrazových senzorů CCD, CMOS a optoelektronických senzorů obecně i jejich použití v systémech bezkontaktního měření na principech videometrie. Dále to je záření a vlnění, jejich vlastnosti, chování a využití pro získání informace o objektu, optická projekční soustava, návrh měřicích kamer a zpracování jejich signálu. V rámci laboratoří studenti také vyřeší jeden samostatný projekt - návrh a realizace optoel. snímače polohy.
Cíle studia:
Nučit: Základy optoelektronických senzorů a optické projekční soustavy
Obsah:
Náplní předmětu je problematika obrazových senzorů CCD, CMOS a optoelektronických senzorů obecně i jejich použití v systémech bezkontaktního měření na principech videometrie. Dále to je záření a vlnění, jejich vlastnosti, chování a využití pro získání informace o objektu, optická projekční soustava, návrh měřicích kamer a zpracování jejich signálu. V rámci laboratoří studenti také vyřeší jeden samostatný projekt - návrh a realizace optoel. snímače polohy.
Osnovy přednášek:
| 1. | | Úvod do problematiky videometrie a bezdotykového měření; optické záření, jeho vlastnosti |
| 2. | | Polovodičové detektory záření, fotodiody, polovodičové zdroje záření, LED, LASER |
| 3. | | Fotodiodové snímače polohy, triangulační snímače, laserové skenovací snímače, laserové dálkoměry |
| 4. | | Senzory pro snímání v infračervené oblasti, ultrazvukové senzory pro měření a robotiku |
| 5. | | MOS kapacitor jako detektor optického záření, CCD posuvný registr, CCD řádkové snímače |
| 6. | | CCD plošné snímače, uspořádání , princip funkce typů (Full Frame, Frame Transfer, Interline Transfer) |
| 7. | | CCD snímače - vlastnosti a analýza chyb, CCD kamery a jejich funkce (El. závěrka, AES, AGC, Gama kor.) |
| 8. | | CMOS obrazový senzor, uspořádání, vlastnosti, způsoby řízení a čtení výstupní informace |
| 9. | | Mikrovlnné radarové snímače, měření polohy a vlastnosti objektů |
| 10. | | Základní vlastnosti a výpočet optických soustav používaných ve videometrii, meze rozlišovací schopnosti |
| 11. | | Videosignál dle televizních norem, jeho digitalizace a přenos do mikropočítače, rozhraní dig. kamer |
| 12. | | Zdroje záření, osvětlovací zdroje pro měření, zdroje strukturovaného světla, způsoby osvětlení scény |
| 13. | | Návrh kompaktní CMOS kamery s vnitřním zpracováním obrazu pro řízení polohy mechanismů |
| 14. | | Návrh automatických videometrických výrobních inspekčních systémů |
Osnovy cvičení:
V laboratorních cvičeních se nejdříve řeší úlohy základních optoel. snímačů a určení jejich vlastností. Na základě poznatků a s využitím znalostí z ostatních předmětů každý student samostatně řeší projekt "Návrh a realizace optoel. snímače polohy". V rámci domácí přípravy navrhne koncepci snímače a jeho strukturu, vypočte parametry součástek, případně vytvoří program pro mikrokontrolér. S využitím volně dostupného simulátoru odsimuluje chování obvodů snímače. V laboratoři pak postupně sestavuje snímač (včetně potřebných el. obvodů), oživí jej, stanoví jeho parametry a porovná je s požadavky zadání. K projektu vytvoří dokumentaci - vývojovou zprávu a prospekt ("firemní katalogový list"). Projekt následně prezentuje (powerpoint) a obhájí vlastní řešení projektu, vývojovou zprávu i prospekt. Podle úrovně splnění obdrží bodové hodnocení započítávané ke zkoušce. V následující části semestru se cvičí laboratorní úlohy, které se věnují obrazovým senzorům, kamerám, optické projekční soustavě i dalším senzorům pro bezkontaktní měření.
Literatura:
| [1] | | Saleh, B. E. A. / Teich, M. C.: Fundamentals of Photonics, ISBN-10: 0-471-35832-0, Wiley Series in Pure and Applied Optics, 2007 |
(knihovna ČVUT 2 ks + příp. zakoupit)
| [2] | | Holst, G.: CMOS/CCD sensors and camera systems, JCD Publishing 2007 (knihovna ČVUT 1 ks + příp. zakoupit) |
Požadavky:
Zanalost elektroniky, absolvování předmětu B3B31EPO "Elektronické prvky a obvody", nebo ekvivalentu, např. B2B31ZEOA "Základy elektrických obvodů", nebo B1B31EOS Elektrické obvody
Klíčová slova:
Fotometrické a radiometrické jednotky. optoelektrický sensor, CCD sensor, obrazový senzor CMOS
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Stránka vytvořena 6.10.2024 17:50:47, semestry: Z/2024-5, Z/2025-6, L/2023-4, L/2024-5, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů |
Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |