25827: تصویربرداری سه‌بعدی
نام درس: تصویربرداری سه‌بعدی (3D Imaging)
شماره درس: 25827
پیش‌نیاز(ها): -
هم‌نیاز(ها): -
تعداد واحد: 3
مقطع: کارشناسی ارشد
آخرین ویرایش: پاییز 1393

توضیحات:
هدف این درس آشنایی با مفهوم تصویربرداری سه‌بعدی، تصویربرداری نوری و تکنیک‌های مختلف عملی و محاسباتی ثبت و نمایش تصاویر سه‌بعدی است. این تکنیک‌ها به طور عمده شامل تصویربرداری استریوسکوپی، تصویربرداری انتگرالی و هولوگرافی می‌باشند. آشنایی با نحوه ثبت و نمایش اطلاعات مکانی سه‌بعدی در هر یک از این سه روش، مبانی عملکرد آن‌ها، مزایا و معایب هر روش و موقعیت آن‌ها از دیدگاه ورود به تکنولوژی تصویربرداری سه‌بعدی، از اهداف مهم این درس است.
 
سرفصل‌ها:
  • مبانی تصویربرداری سه‌بعدی
    • کاربردهای تصویربرداری سه‌بعدی (کاربردهای پزشکی، نرم‌افزارهای طراحی مهندسی، تفریح و سرگرمی و ...)
    • چگونگی ادراک عمق توسط سیستم بینایی انسان
    • ادراک سه‌بعدی
    • اطلاعات تک‌چشمی و دوچشمی
    • نشانه‌های تشخیص عمق توسط سیستم بینایی انسان
    • اختلاف تصاویر دو چشم
    • تابع توزیع نقطه سه‌بعدی
  • تصویربرداری نوری
    • تحلیل سیستم تصویربرداری تک‌لنز از دیدگاه نور هندسی
    • مفهوم پرتو نور
    • بازتاب، قانون اسنل و تقریب paraxial
    • ماتریس انتقال پرتو نور
    • صفحات مزدوج و صفحات کانونی
    • تحلیل سیستم تصویربرداری تک‌لنز از دیدگاه نور فوریه
    • پراش و پاسخ ضربه پراش
    • پراش فرنل
    • پراش فرانهوفر
    • المان‌های اپتیکی و تابع انتقال آن‌ها (منشور، grating و لنز)
    • تابع انتقال مدولاسیون سیستم تصویربرداری تک‌لنز
    • تابع انتقال لنز نازک
    • تشکیل تصویر
    • تابع انتقال همدوس
    • منابع ناهمدوس فضایی
    • تصویربرداری توسط نور ناهمدوس و پاسخ ضربه سیستم
    • تابع انتقال نوری
    • تابع انتقال مدولاسیون
    • اصلاح تابع روزنه لنز به منظور بهبود مشخصات سیستم تصویربرداری
  • تصویربرداری استریوسکوپی
    • هم‌گرایی و تطابق در چشم
    • اختلاف رؤیت دو چشم
    • محدوده راحتی در استریوسکوپی
    • بودجه‌بندی عمق
    • کاربردها و محدودیت‌ها
  • تصویربرداری سه‌بعدی بدون عینک
    • نمایشگرهای parallax barrier
    • نمایشگرهای ترکیب‌شده با عدسی
    • نمایشگر با شکاف متحرک
    • تصویربرداری انتگرالی و تابع توزیع نقطه سیستم
    • تصویربرداری plenoptic و دوربین‌های plenoptic
    • مبادله میان دید سه‌بعدی و قدرت تفکیک تصویر
    • قدرت تفکیک سه‌بعدی
    • کاربردها و محدودیت‌ها
  • هولوگرافی (تمام‌نگاری)
    • پراش و تداخل
    • ثبت و بازسازی هولوگرام
    • پهنای باند مکانی سیستم هولوگرافی و نرخ نمونه‌برداری
    • محیط‌های مناسب ثبت هولوگرام
  • هولوگرافی رقمی
    • هولوگرافی رقمی
    • آنالیز ریاضی میدان‌های نوری همدوس
    • هولوگرافی با نور ناهمدوس (ثبت و بازسازی هولوگرام)
    • هولوگرافی حجمی با استفاده از grating
    • کاربردها و محدودیت‌ها
  • سیستم‌های تصویربرداری سه‌بعدی کاربردی

مراجع:
  • T. Poon, Digital Holography and Three-Dimensional Display
  • J. W. Goodman, Introduction to Fourier Optics
  • Born, Wolf, Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of Light
  • Okoshi, Takanori, Three-Dimensional Imaging Techniques
  • J. D. Schmidt, Numerical Simulation of Optical Wave Propagation
  • J. Goodman, Statistical Optics
  • J. Peatross, M. Ware, Physics of Light and Optics
  • Barrett, Myers, Foundations of Image Science

 
آخرین به‌روزرسانی: 19 / 4 / 1403