Lista przedmiotów z materiałami udostępnionymi dla studentów

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

Ernest Godlewski

Aktywne obrazowanie i analiza danych multispektralnych


Active multispectral imaging and data analysis


Opiekun pracy dyplomowej: dr inż. Robert Olbrycht
Dodatkowy opiekun pracy dyplomowej: dr inż. Marcin Kałuża

Praca dyplomowa magisterska obroniona 2019-03-08
Streszczenie pracy dyplomowej:
W pierwszym rozdziale dysertacji zawarto teoretyczne zagadnienia, które dotyczą omówienia prawa Plancka, zasadę działania matryc światłoczułych, rodzaje sensorów oraz stosowane na nich filtry. Przedstawiono czułość spektralną matryc oraz budowę jednoobiektywowej lustrzanki cyfrowej. Zaprezentowano jakie można osiągnąć korzyści z obrazowania pomiędzy zakresami i przybliżono jakie zagrożenia wynikają z narażenia człowieka na promieniowanie ultrafioletowe. Wyjaśniono czym jest obrazowanie multispektralne i hiperspektralne. W niniejszej pracy zastosowano technikę obrazowania multispektralnego. Wykorzystano spektrum światła ultrafioletowego, barwy z zakresu światła widzialnego oraz promieniowanie w bliskiej podczerwieni. Pomiary z wykorzystaniem obrazowania multispektralnego posłużyły do identyfikacji lub rozpoznawania szczególnych cech obiektów w określonych zakresach widm. W drugim rozdziale zawarto projekt wykonanego stanowiska badawczego, który wymagał prac technicznych. Zbudowano scenę do akwizycji obrazów opartą na płytach MDF. Podczas budowy zapewniono warunki ciemni optycznej, które zostały spełnione dzięki sztywnej i szczelnie zamykanej konstrukcji. Zaprojektowano układ oświetlaczy składający się z diod LED, który umożliwiał zmianę długości badanych fal elektromagnetycznych. Do obrazowania od ultrafioletu po bliską podczerwień zmodyfikowano jednoobiektywową lustrzankę cyfrową Nikon D90 i w ten sposób odblokowano pełną czułość spektralną matrycy. Po wykonaniu prac manualnych dokonano akwizycji wybranych próbek w skrzyni badawczej za pomocą zmodyfikowanego aparatu i układu oświetlaczy. Uzyskane fotografie zostały przeanalizowane i poddane procesowi edycji. Wybrane obrazy porównano pomiędzy badanymi zakresami i przedstawiono analizę otrzymanych wyników dla wybranych obiektów. Słowa kluczowe: LED, CMOS, akwizycja obrazów, obrazowanie multispektralne.
Abstract:
The first chapter of this thesis introduces theoretical matters concerning: Planck’s Law, working principle sensors, types of sensors and applied filters. It presents sensitivity of sensors and structure of digital single lens reflex camera. It shows what kind of benefits enables the imaging between ranges and it was estimates the risks resulting from human eye exposure to ultraviolet radiation. It explains what multispectral and hyperspectral imaging is. The multispectral imaging process was applied in this thesis Ultraviolet light spectrum UV, colors out of visible range VIS and near infrared radiation NIR were used. The measurements through multispectral imaging were used for the identification or to recognize special characteristics of subjects within spectrum defined ranges. The third chapter includes the project of a test stand that required a certain amount of technical work. It was made stage for image acquisition based on particle board. During the development process, optical darkroom conditions were ensured, which was achieved thanks to a rigid and sealed construction. The illuminant LED system was designed and it was composed of Light-emitting diodes which allows to change tested wavelength. To make imaging from ultraviolet to near infrared possible a digital single lens reflex camera Nikon D90 was modified in order to unlock sensor’s full sensitivity. After the technical work the acquisition of selected samples in the testing chest was made by means of a modified camera and illuminant LED system. The obtained photographs were examined and subjected to post production process. Selected images were compared between tested ranges and the analysis of the selected subjects was presented. Keywords: LED, CMOS, image acquisition, multispectral imaging.