Lista przedmiotów z materiałami udostępnionymi dla studentów

Dla_studentów
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Ernest Godlewski

Obrazowanie w bliskiej podczerwieni – techniki i zastosowania


Near-infrared imaging – techniques and applications


Opiekun pracy dyplomowej: dr inż. Robert Olbrycht
Dodatkowy opiekun pracy dyplomowej: dr inż. Mariusz Felczak

Praca dyplomowa inżynierska obroniona 2017-02-20
Streszczenie pracy dyplomowej:
Część pierwsza pracy wprowadza podstawowe zagadnienia teoretyczne dotyczące problematyki podczerwieni. Zaprezentowano historię rozwoju technik detekcji podczerwieni, wykorzystywane materiały do budowy matryc, mechanizm postrzegania kolorów przez oko ludzkie oraz rodzaje matryc aparatów cyfrowych. Część druga niniejszej pracy przedstawia konwersję z uwzględnieniem kolejności wykonanych prac, typowego aparatu fotograficznego na aparat do rejestracji obrazów w zakresie bliskiej podczerwieni. Po przeprowadzeniu modyfikacji aparatu wykorzystano go do wykonania zdjęć, które przedstawiono i porównano w trzech zakresach długości fal. W trzeciej części przedstawiono praktyczne wyniki pomiarów, które dokonano dla różnych zestawów próbek takich jak: rośliny w różnym stanie wegetacji, ciecze nieprzeźroczyste w zakresie widzialnym oraz inne obiekty i urządzenia, które wykorzystują bliską podczerwień. Wszystkie zdjęcia ustawiono w równej kolejności, w której na początku fotografie zostały wykonane standardowym aparatem z zakresem widzialnym (VIS – ang. Visible Spectrum). Następnie fotografie wykonano zmodyfikowaną jednoobiektywową lustrzanką z pełnym zakresem światłoczułego detektora VIS oraz (NIR – ang. Near Infrared). Na koniec fotografie były wykonane zmodyfikowanym sprzętem z wykorzystaniem zakresu bliskiej podczerwieni NIR przy użyciu zewnętrznego filtra GREEN-L IR720. Wykonane pomiary miały na celu zwrócenie szczególnej uwagi na zakres bliskiej podczerwieni uzyskanej dzięki zmodyfikowaniu aparatu cyfrowego. Poprzez akwizycję obrazów odniesiono się do wydłużenia percepcji ludzkiej poza zakres promieniowania widzialnego. Pokazano, że wykorzystana technika i otrzymane wyniki pozwalają dostrzegać więcej detali na zdjęciach w odniesieniu do standardowej fotografii barwnej z zakresem widzialnym. Na tej podstawie pokazano użyteczność rejestracji obrazów w zakresie bliskiej podczerwieni. Osiągnięto zadowalające efekty, które także znajdują swoje potwierdzenie w innych doniesieniach literaturowych. Istotne jest również, że zaproponowana technika konwersji sprzętowej może być wykorzystana w innych urządzeniach z matrycami światłoczułymi.
Abstract:
The purpose of this thesis was to show the utility of image registration in the near-infrared range. The first part introduced basic theoretical matters concerning infrared issues. It presented the development of infrared detection techniques, the materials to structure detectors, the mechanism of colour perception by the human eye, as well as types of detectors in digital cameras. The second part described the conversion process using a typical digital camera for image recording in range of near-infrared. After modification the camera it was used to take photos which were presented and compared in three ranges of wavelengths. In the last part practical surveys were presented of the performance of the system in different set patterns such as: plant vegetation, level of liquid control of visibility as well as other objects or devices which employ near-infrared. All photos were positioned in equal sequence. The first photographs were taken using a standard camera in the visible spectrum. The second pictures were taken using a converted reflex camera with full range photosensitive sensor VIS – visible spectrum and NIR – near infrared. The third photographs were taken using a modified camera using the near-infrared range only by use of an external filter GREEN-L IR720. The aim was to focus specifically on the near-infrared range which was achieved by the converted camera. Through image acquisition it was able to extend to human perception beyond the visible radiation range and to detect more details than standard colour photography in the visible range. The results confirm other findings in the literature. This conversion technique might be utilized in other devices with light-sensitive sensors.