Optische Informationsverarbeitung
Prof. Dr. W. Osten
Zielsetzung
Die moderne Optik hat in den letzten Jahren einen Aufschwung erlebt und hat auch einen wichtigen Platz in der optischen berührungslosen Messtechnik und Informationsverarbeitung eingenommen, dies nicht zuletzt wegen der Einführung des Lasers. Verfahren, basierend auf physikalischer Optik wie Holographie und Speckle zur Verformungs- und Bewegungsmessung sowie Formerkennung, werden diskutiert.
Inhalt
Die Grundlagen der physikalischen Optik werden anwendungsbezogen besprochen. Die Fourier-Transformation in der Optik, die optische Filterung und Korrelation zur Formerkennung, zusammen mit der Holografie, sowie die holografische Interferometrie werden behandelt.
Die optischen Methoden der berührungslosen Bewegungs-, Geschwindigkeits-, Deformations- und Schwingungsmessung gewinnen zunehmend an Bedeutung. Neben holografischen werden neuere Speckle-Methoden diskutiert.
Die Bild- und Informationsverarbeitung wird auch zusammen mit der Bildqualität und der optischen Übertragungsfunktion behandelt. Eine kurze Einführung in die Optoelektronik und digitale Bildverarbeitung ergänzt die Bildübertragung.
Inhalt in Stichpunkten:
Fourier-Theorie der optischen Abbildung
- Fouriertransformation
- Eigenschaften linearer physikalischer Systeme
- Grundlagen der Beugungstheorie
- Kohärenz
- Fouriertransformationseigenschaften einer Linse
- Frequenzanalyse optischer Systeme
Holografie und Speckle
Spektrumanalyse und optische Filterung
Lichtquellen, Lichtmodulatoren, Detektoren, computergenerierte Hologramme, Optische Prozessoren/Computer, Optische Mustererkennung, Optische Korrelation
Digitale Bildverarbeitung
- Grundbegriffe
- Bildverbesserung
- Bildrestauration, Bildsegmentierung, Bildanalyse
- Anwendungen
Die Vorlesung wird durch Übungen und Experimente ergänzt.