Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Obrazy cyfrowe - otrzymywanie i analiza Informatyka Stosowana W. Waniak.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Obrazy cyfrowe - otrzymywanie i analiza Informatyka Stosowana W. Waniak."— Zapis prezentacji:

1 Obrazy cyfrowe - otrzymywanie i analiza Informatyka Stosowana W. Waniak

2 Etapy pracy z obrazami cyfrowymi. Obrazowanie - rejestracja obrazu (kamera cyfrowa, radioteleskop, spektrograf, tomograf RTG, tomograf rezonansu magnetycznego, sonar, radar doplerowski, georadar,...) Wstępna redukcja obrazów - usuwanie efektów systematycznych i losowych (redukcja Bias_Dark_Flatfield, filtrowanie, resampling, korekty geometryczne,...) Interpretacja obrazów - analiza ich treści (analiza kształtu, rozmieszczenia, liczebności zobrazowanych obiektów, ich rozpoznawanie, odtwarzanie ich parametrów fizyko-chemicznych,...) 2

3 Radioteleskopy interferometru VLBI obserwatorium NRAO 3

4 Przykłady obrazów radiowych z NRAO Saturn, VLA, długość fali 2 cm Kwazar, VLA, 3C288, dł. fali 3.6 cm Droga Mleczna VLA,, dł. fali 21 cm 4

5 Przykłady obrazów tomograficznych Rentgenowska tomografia komputerowa (CT) mózgu Pozytronowa tomografia emisyjna (PET) tułowia 5

6 Podstawy fotometrii (radiometrii) Fotometria - dział nauki zajmujący się zobiektywizowanymi metodami pomiaru wielkości związanych z energią niesioną przez światło (radiometria - dowolne promieniowanie elektromagnetyczne EM). Światło ma własności zarówno falowe jak i korposkularne. Obydwie są kluczowe dla otrzymywania obrazów cyfrowych !!! Światło jako fala (zjawisko interferencji) Dowolną wiązkę światła opisać można jako superpozycję monochromatycznych fal płaskich. 6

7 Wektor pola elektrycznego monochromatycznej EM fali płaskiej: gdzie: - wektor falowy określający kierunek propagacji, - częstość kołowa, -częstotliwość drgań pola elektrycznego, T -okres drgań, -długość fali (światła). 7

8 Światło jako zbiór fotonów (zjawisko fotoelektryczne) Energia fotonu fali EM: gdzie: h - stała Plancka ( J s). 8

9 Umowny podział zakresu fal EM ze względu na długość fal, procesy emisji i sposoby detekcji 10 8 X nm UV nm Visual m IR 1 m 1 mm MW 1 mm 3 cm R 1 mm 30 m nazwa zakresuzakres długości temperatura źródła termicznego [K] 9

10 Podstawowe definicje i jednostki fotometryczne (radiometryczne) ŚWIATŁOŚĆ - natężenie źródła światła to podstawowa wielkość fotometrii wizualnej. Określa ją stosunek strumienia świetlnego dF wysyłanego przez źródło punktowe (lub element źródła niepunktowego) w infinitezymalnie małym stożku do kąta bryłowego d tego stożka: I = dF/d Jednostką światłości jest kandela. Odpowiednikiem światłości w fotometrii fizycznej jest światłość energetyczna, której jednostką jest wat na steradian (Wsr -1 ). KANDELA [z łac. świeca], (oznaczenie cd) jednostka światłości. Jest to światłość, którą ma w określonym kierunku źródło emitujące promieniowanie monochromatyczne o częstotliwości 5, Hz i którego natężenie w tym kierunku jest równe (1/683) Wsr -1. Definicję kandeli ustalono na XVI Generalnej Konferencji Miar w 1979 roku. 10

11 STRUMIEŃ ŚWIETLNY to wielkość fizyczna równa mocy promieniowania ocenianej na podstawie wywoływanego przez to promieniowanie wrażenia świetlnego. dF = I d Jednostką strumienia świetlnego jest lumen. LUMEN [z łac. światło, jasność], (oznaczenie lm) to jednostka strumienia świetlnego w układzie SI. Jest to strumień świetlny wysyłany w kącie bryłowym 1sr przez punktowe źródło światła o światłości 1 cd; 1 lm = 1 cd 1 sr. NATĘŻENIE OŚWIETLENIA to stosunek strumienia świetlnego padającego na oświetloną powierzchnię do wielkości tej powierzchni. E = dF / dS Jednostką natężenia oświetlenia jest luks. Odpowiednikiem natężenia oświetlenia w fotometrii fizycznej jest energetyczne natężenie oświetlenia, którego jednostką jest W/m 2. LUKS [z łac. światło, blask], (oznaczenie lx), jednostka natężenia oświetlenia w układzie SI. Jest to natężenie oświetlenia wytworzone przez strumień 1 lm na pow. 1 m 2 ; 1 lx = 1 lm / 1m 2 11

12 Fizyczne natężenie promieniowania EM (intensity, specific intensity) Jest to ilość energii niesiona przez promieniowanie EM w zakresie częstotliwości od do +d (od v do v+dv), przez infinitezymalny element powierzchni, umieszczony w punkcie, w infinitezymalny element kąta bryłowego d wokół kierunku, w przedziale czasu od t do t+dt. stąd: 12

13 Jednostką fizycznego natężenia promieniowania jest (do wyboru): J m -2 sr -1 s -1 m -1, lub: J m -2 sr -1 s -1 nm -1, lub: W m -2 sr -1 nm -1, lub: J m -2 sr -1 s -1 Hz -1, lub: W m -2 sr -1 Hz -1 itd.. Czy natężenie promieniowania powiązane jest z wektorem pola elektrycznego (magnetycznego) fali EM ? Yes, Yes, Yes !!! Poprzez wektor Pointinga. 13

14 Fizyczny strumień promieniowania EM Jest to ilość energii niesiona przez promieniowanie EM w zakresie częstotliwości od do +d (od v do v+dv), przez infinitezymalny element powierzchni, umieszczony w punkcie, w przedziale czasu od t do t+dt. Jednostką fizycznego strumienia promieniowania jest (do wyboru): J m -2 s -1 m -1, lub: J m -2 s -1 nm -1, lub: W m -2 nm -1, lub: W m -2 Hz -1 itd.. 14

15 Co widzi jednokanałowy detektor fal EM (światła) ? Jeżeli rozkład czułości po powierzchni detektora wynosi S(x,y), a jego charakterystyka czułości spektralnej opisana jest funkcją t( ) wtedy podczas ekspozycji trwającej T zarejestruje on następującą ilość energii: Powierzchnia detektora 15


Pobierz ppt "Obrazy cyfrowe - otrzymywanie i analiza Informatyka Stosowana W. Waniak."

Podobne prezentacje


Reklamy Google