Numerické simulace 3D náhodných obrazců koherenčního zrnění
Loading...
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Výpočetní zobrazování pomocí jednopixelové kamery je efektivní metodou
využívající 2D strukturovaného světla a jednopixelového detektoru
k rekonstrukci snímaného obrazu. V případě realizace této metody
za účelem zobrazování 3D objektů v prostoru je nutné vytvořit 3D náhodně
strukturované světlo, které má v každé obrazové rovině unikátní
rozložení. Zmíněnou strukturou disponují obrazce koherenčního zrnění
v blízkosti ohniskové roviny čočky. Tato práce popisuje systém pro
cílené generování takovýchto obrazců koherenčního zrnění za využití
prostorového fázového modulátoru (SLM) a čočky. Na základě numerických
simulací analyzuje vliv nepřesností nastavení optického systému
na strukturu vygenerovaných obrazců v ohniskové rovině čočky.
Konkrétně vyhodnocuje vliv šířky svazku, úhlu dopadu svazku na
SLM, polohy středu svazku na SLM, zkřivení povrchu SLM, úhlu dopadu
svazku na čočku, polohy středu svazku na čočce a vliv úhlu dopadu
světla na snímající vysokorychlostní kameru.
Computational imaging with a single-pixel camera is an efficient method using 2D structured light and a single-pixel detector to reconstruct an image. To transform the method to obtain 3D images, 3D randomly structured light with an unique intensity distribution in each image plane is needed. The speckle patterns close to the Fourier plane of a lens satisfy this condition. This thesis describes a system for the targeted generation of such speckle patterns using a phase-only spatial light modulator (SLM) and a positive lens. Based on numerical simulations it analyzes the effect of deviations in the optical system setup on the structure of the generated patterns in the focal plane of the lens. Specifically, the effect of beam width, beam incidence angle on the SLM, position of the beam center on the SLM, curvature of the SLM surface, beam incidence angle on the lens, position of the beam centre on the lens and the effect of the angle of incidence of light on the camera.
Computational imaging with a single-pixel camera is an efficient method using 2D structured light and a single-pixel detector to reconstruct an image. To transform the method to obtain 3D images, 3D randomly structured light with an unique intensity distribution in each image plane is needed. The speckle patterns close to the Fourier plane of a lens satisfy this condition. This thesis describes a system for the targeted generation of such speckle patterns using a phase-only spatial light modulator (SLM) and a positive lens. Based on numerical simulations it analyzes the effect of deviations in the optical system setup on the structure of the generated patterns in the focal plane of the lens. Specifically, the effect of beam width, beam incidence angle on the SLM, position of the beam center on the SLM, curvature of the SLM surface, beam incidence angle on the lens, position of the beam centre on the lens and the effect of the angle of incidence of light on the camera.
Description
Subject(s)
koherenční zrnění, fourierovská optika, fázová modulace
světla, generování speklových obrazců, simulace vlivu deviací
systému