Zobrazování s využitím prostorového modulátoru světla



Podobné dokumenty
Konstrukční varianty systému pro nekoherentní korelační zobrazení

Nová koncepční a konstrukční řešení pro zobrazení s PMS

Využití principů singulární optiky a korelační holografie v optické mikroskopii

Centrum digitální optiky (TE ) Jaroslav Řeháček (PřF UP) řešitel

ANALÝZA MĚŘENÍ TVARU VLNOPLOCHY V OPTICE POMOCÍ MATLABU

FRESNELOVA NEKOHERENTNÍ KORELAČNÍ HOLOGRAFIE (FINCH)

Optika a nanostruktury na KFE FJFI

Demonstrační jednotka generátoru nedifrakčních svazků

Společná laboratoř optiky. Skupina nelineární a kvantové optiky. Představení vypisovaných témat. bakalářských prací. prosinec 2011

IRP Projekt Hodnocení kvality na JU FOTO. Oponentní řízení

FRESNELOVA NEKOHERENTNÍ KORELAČNÍ HOLOGRAFIE (FINCH)

Holografie pro střední školy

Abyste mohli dělat věci jinak, musíte je jinak i vidět Paul Allaire

SLO/PGSZZ Státní doktorská zkouška Sdz Z/L. Povinně volitelné předměty 1 - jazyková průprava (statut bloku: B)

LASEROVÉ SVAZKY PRO OPTICKÉ MANIPULACE

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Spektrometr pro měření Ramanovy optické aktivity: proč a jak. Optická sestava a využití motorizovaných jednotek.

Témata doktorského studia pro akademický rok 2011/2012

Soulad studijního programu. Molekulární a buněčná biologie

Roční zpráva. 1.Roční zpráva o řešení projektu v programu Tandem ke dni

Regionální centrum speciální optiky a optoelektronických systémů TOPTEC

Nové NIKON centrum excelence pro super-rezoluční mikroskopii v Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR

Meo S-H: software pro kompletní diagnostiku intenzity a vlnoplochy

Aplikace barevného vidění ve studiu elastohydrodynamického mazání

VÝUKOVÝ SOFTWARE PRO ANALÝZU A VIZUALIZACI INTERFERENČNÍCH JEVŮ

Metody digitální holografické interferometrie ve fyzice dielektrik

Technický boroskop zařízení na monitorování spalovacích procesů

Studijní program je těsně vázán na vědeckou činnost Katedry experimentální fyziky PřF UP či praxí Forma studia

Problematika disertační práce a současný stav řešení

Bioimaging rostlinných buněk, CV.2

Mikroskopie, zobrazovací technika. Studentská 1402/ Liberec 1 tel.: cxi.tul.cz

Studentská 1402/ Liberec 1 tel.: cxi.tul.cz

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek 2. a , Roztoky -

Výměnné pobyty s US vysokými školami

Soulad studijního programu. Obecná fyzika a matematická fyzika

Studium přechodových p v mazacích ch filmech vysokorychlostní barevnou kamerou

Ústav molekulární a translační medicíny LF UP holografický transmisní mikroskop

ODŮVODNĚNÍ VEŘEJNÉ ZAKÁZKY

Mechanické účinky světla od slunečních plachetnic ke světelným motorům

Závěrečná zpráva. 1. Závěrečná zpráva o řešení projektu v programu Tandem ke dni

EXPERIMENTÁLNÍ METODY I 17. Optické vizualizační metody

Zadávací dokumentace při vyhlášení výběrového řízení na dodávku testeru laserových dálkoměrů

Název práce: DIAGNOSTIKA KONTAKTNĚ ZATÍŽENÝCH POVRCHŮ S VYUŽITÍM VYBRANÝCH POSTUPŮ ZPRACOVÁNÍ SIGNÁLU AKUSTICKÉ EMISE

Písemná zpráva zadavatele

Doktorské studium na Ústavu konstruování v akademickém roku 2010/2011

Optické měřicí 3D metody

České vysoké učení technické v Praze SGS ČVUT 2015 Číslo grantu: SGS15/097/OHK1/1T/15 Číslo FIS: E000. Závěrečná zpráva

Abyste mohli dělat věci jinak, musíte je jinak i vidět Paul Allaire

Geometrická optika. Optické přístroje a soustavy. převážně jsou založeny na vzájemné interakci světelného pole s látkou nebo s jiným fyzikálním polem

z ), který je jejím Fourierovým obrazem. Naopak obrazová funkce g ( y, objeví v obrazové rovině bude Fourierovým obrazem funkce E(µ,ν).

Software pro analýzu transportu nosičů náboje u autoemisních katod

Mikroskopie a zobrazovací technika. Studentská 1402/ Liberec 1 tel.: cxi.tul.cz

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ KOHERENCÍ ŘÍZENÝ HOLOGRAFICKÝ MIKROSKOP

Automatické generování pozic optického skeneru pro digitalizaci plechových dílů.

Služby ÚVT pro VaV & IT pro CEITEC. David Antoš

Prohloubení spolupráce VŠ v oblasti řízení kvality technického vzdělávání dle potřeb společnosti a znalostní ekonomiky

Aplikace III. příprava prostorových stavů světla. využití digitální holografie. výpočet hologramu. t A. U + U ref. optická rekonstrukce.

- Ideálně koherentním světelným svazkem se rozumí elektromagnetické vlnění o stejné frekvenci, stejném směru kmitání a stejné fázi.

KATEDRA. Atraktivní po všech stránkách

Aplikace spektroskopické reflektometrie při studiu elastohydrodynamického mazání

Fotonické sítě jako médium pro distribuci stabilních signálů z optických normálů frekvence a času

na bázi aplikované fyziky

Soulad studijního programu. Anorganická chemie / Inorganic Chemistry

Výzkumné aktivity řešené na stáži v USA na PURDUE UNIVERSITY Laboratoř chladících systémů Michal Kotek

Spektrální charakteristiky

Bezkontaktní měření Fotogrammetrie v automotive

EXPERIMENTÁLNÍ A SIMULAČNÍ SADA ÚLOH Z FOTONIKY

EXPERIMENTÁLNÍ METODY I

ELCOM, a.s. Pavel Růčka E ELCOM, a.s.

Analýza profilu povrchů pomocí interferometrie nízké koherence

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek 2. a , Roztoky -

Studium tenkých mazacích filmů spektroskopickou reflektrometrií

v akademickém roku 2009/2010 Ústav konstruování, Fakulta strojního inženýrství, Vysoké učení technické v Brně

ODŮVODNĚNÍ VEŘEJNÉ ZAKÁZKY

Návrh optické soustavy - Obecný postup

Základy mikroskopie. Úkoly měření: Použité přístroje a pomůcky: Základní pojmy, teoretický úvod: Úloha č. 10

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Viková, M. : MIKROSKOPIE V Mikroskopie V M. Viková

KONSTRUKČNÍ INŽENÝRSTVÍ. Učíme věci jinak

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek až , Roztoky -

Rozvojový projekt na rok 2011

Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství VŠB-TUO a její spolupráce s průmyslem

Standard studijního programu Fyzika se zaměřením na vzdělávání

Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1. výzva, 2. stupeň veřejné soutěže. Centrum digitální optiky

Slezská univerzita v Opavě Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě

Projekt FRVŠ č: 389/2007

Infor APS (Scheduling) Tomáš Hanáček

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek až , Roztoky -

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Fakulta strojního inženýrství Ústav fyzikálního inženýrství

C Mapy Kikuchiho linií 263. D Bodové difraktogramy 271. E Počítačové simulace pomocí programu JEMS 281. F Literatura pro další studium 289

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek až , Roztoky -

PROJEKT CENTRUM PRO INOVACE V OBORU

Standard studijního programu Deskriptivní geometrie se zaměřením na vzdělávání

SOFTWARE PRO ANALÝZU LABORATORNÍCH MĚŘENÍ Z FYZIKY

Frekvenční analýza optických zobrazovacích systémů

Senzor polohy rotoru vysokootáčkového elektromotoru

1. Stručný obsah projektu:

Osnova. Idea ASK/FSK/PSK ASK Amplitudové... Strana 1 z 16. Celá obrazovka. Konec Základy radiotechniky

VÝBĚROVÁ ŘÍZENÍ CENTRUM REGIONU HANÁ PROJEKT EXCELENTNÍ VÝZKUM (OP VVV)

CEITEC a jeho IT požadavky. RNDr. Radka Svobodová Vařeková, Ph.D.

Transkript:

Zobrazování s využitím prostorového modulátoru světla Technický seminář Centra digitální optiky vedoucí balíčku (PB4): prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. Řešitelské organizace:

Pracovní balíček Zobrazování s využitím PMS (PB4) Ideou balíčku je propojení principů klasické optiky a funkce prostorového modulátoru světla (PMS) s aplikacemi v digitální mikroskopii a průmyslové metrologii. PMS je dynamicky pracující optoelektronický prvek umožňující v reálném čase fázově nebo amplitudově modulovat dopadající záření. Nahrazení optických komponent Tvarování optických pulsů Počítačem generované hologramy Nejčastější aplikace PMS Strukturované osvětlení Filtrace prostorového spektra Difraktivní dělení svazku Cíle balíčku: vývoj mikroskopu využívajícího prostorové modulace světla k dosažení netradičních parametrů zobrazení rozvoj metod pokročilých holografických rekonstrukcí kvantitativní fáze využití PMS pro návrh nových interferometrických metod

Pracovní balíček Zobrazování s využitím PMS (PB4) Personální zastoupení jednotlivých organizací: CEITEC VUT Brno prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. Ing. Martin Antoš, Ph.D. Ing. Pavel Kolman, Ph.D. Ing. Petr Bouchal Ing. Michala Henzlová Ing. Lukáš Kvasnica Ing. Jana Čolláková prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. Ing. Jiří Kršek UP Olomouc prof. RNDr. Zdeněk Bouchal, Dr. Mgr. Radek Čelechovský, Ph.D. Mgr. Michal Baránek Mgr. Marek Chlup Meopta Přerov RNDr. Milan Vraštil, Mgr. Jan Sklenář Mgr. Tomáš Zapletal RNDr. Zdeněk Lošťák Mgr. Mojmír Havlík Mgr. Daniel Vacula

Dílčí cíle pracovního balíčku plánované k 03/2013 Dílčí cíle jsou řazeny chronologicky s ohledem na návaznost jednotlivých fází výzkumu. a) Teoretický popis metod zobrazování pomocí PMS. Referenční metody: Fresnelova nekoherentní korelační holografie (FINCH) Spirální mikroskopie b) Numerické a experimentální ověření teoretických výsledků c) Návrh optimalizovaných uspořádání experimentů d) Návrh metod pokročilé holografické rekonstrukce fáze Vykázání výsledků: - výzkumná zpráva - publikace v impaktovaných časopisech

Řešení dílčího cíle (a) Teoretický popis metod s PMS Optická holografie Metoda FINCH Optická část Numerická část Klasická mikroskopie Digitální záznam Prostorová modulace světla Numerické metody rekonstrukce Digitální holografie Klasický mikroskop Předmět PMS CCD záznam hologramu Objektiv Dělení svazku Jednocestný interferometr Postprocessing Rekonstrukční algoritmy Rekonstruovaný obraz

Řešení dílčího cíle (a) Teoretický popis metod s PMS FINCH variabilita optické části PMS numerické zpracování dynamické změny konfigurace prostor pro nové rekonstrukční postupy potenciál pro rozvoj jednocestná interferometrie, white-light holografie, fluorescenční mikroskopie Teoretická studie metody FINCH Vyjádření PSF a základních parametrů zobrazení 1 Návrh zobrazení v 3D amplitudovém kontrastu 2 Popis modifikované sestavy s optimalizovaným zorným polem 3 Popis subdifrakčního rozlišení Studie vlivu šířky spektrální oblasti na rekonstruovaný obraz 1) Petr Bouchal, Josef Kapitán, Radim Chmelík, and Zdeněk Bouchal, "Point spread function and two-point resolution in Fresnel incoherent correlation holography," Opt. Express 19, 15603-15620 (2011). 2) Petr Bouchal and Zdeněk Bouchal, "Selective edge enhancement in three-dimensional vortex imaging with incoherent light," Opt. Lett. 37, 2949-2951 (2012). 3) Petr Bouchal and Zdeněk Bouchal, "Wide-field common-path incoherent correlation microscopy with perfect overlapping of interfering beams," Journal of Biomedical Optics [under review].

Řešení dílčího cíle (b) Numerické a experimentální ověření teoretických výsledků Z teoretického popisu a numerických simulací vyplynuly podněty k ověřovacím experimentům. Ověřování nových principů Teoretický popis Numerické simulace Experiment Optimalizace sestavy FINCH v bílém světle 3D amplitudový kontrast (c) Běžná rekonstrukce Rotace PSF - Z (e) PSF 150 µm (a) FWHM=10nm (b) Bílé světlo (d) Amplitudový kontrast + Z

Řešení dílčího cíle (c) Návrh optimalizovaných uspořádání experimentů Dosažení optimalizované sestavy z hlediska zobrazovacích parametrů. Řešení plyne ze zázemí předcházejících dílčích cílů. Subdifrakční rozlišení Optimalizované zorné pole (c) Klasická konfigurace (d) Modifikace pro zvětšení zorného pole Vytvoření technicky kompaktního zařízení při zachování žádoucích parametrů obrazu. (a) Přímý obraz (b) FINCH rekonstrukce

Řešení dílčího cíle (d) Návrh metod pokročilé holografické rekonstrukce fáze Obecný teoretický popis holografického zobrazení: simulace vzniku optických vírů Zobecnění a metody zpětné rekonstrukce funkce propustnosti Funkce propustnosti fázového objektu (fáze) PSF Holografické zobrazení (fáze)

Závěrečné shrnutí Dílčí cíle plánované na rok 2012 byly v plném rozsahu splněny Byla zpracována studie principů digitálního zobrazení s podporou PMS. Výstup: zpráva s termínem dokončení 03/2013 Bylo vytvořeno rozsáhlé teoretické a experimentální zázemí pro nekoherentní korelační holografii s digitální rekonstrukcí obrazu. Výstupy: P. Bouchal, Z. Bouchal, Opt. Lett. 37, 2949-2951 (2012). P. Bouchal, Z. Bouchal, J. Biomed. Optics (under review). Byla navržena a experimentálně ověřena metoda lokalizace objektů s využitím spirální fázové modulace realizované pomocí PMS. Výstup: M. Baránek, Z. Bouchal, Proc. SPIE (in print) Byl odvozen teoretický popis zobrazení holografickým mikroskopem mj. v přítomnosti difusního prostředí. Výstup: R. Chmelík, M. Henzlová, Proc. SPIE (in print) Bylo zajištěno technické zázemí pro plnění navazujících dílčích cílů: Byl zakoupen PMS Hamamatsu (investiční prostředky UP). Byla zakoupena a instalována akademická licence LabView (laboratoř UP). Bylo pořízeno základní vybavení nové laboratoře (VUT).

Navazující dílčí cíle Dílčí cíle navazující na dosavadní výsledky: Návrh a optimalizace softwaru prořízení PMS a vyčítání CCD (12/2013) - vznik uživatelského softwaru v prostředí LabView. Návrh rekonstrukčních algoritmů pro holografické zobrazení (12/2013) - testování nových postupů umožňujících zvýšení kvality obrazu, - vývoj algoritmů pro holografické fázové zobrazení. Varianty experimentálních soustav pro zobrazení s využitím PMS (12/2014). Výběr a testování realizovatelných sestav (12/2014). Optimalizovaný návrh zobrazovacího systému pro mikroskopii (12/2014) - optimalizace technickéhořešení, - zvážení náhrady PMS vhodně navrženým difraktivním optickým prvkem. Návrh a ověření funkce interferometru, který využívá PMS. Ověření možnosti použití PMS interferometru pro kontrolu optických prvků v Meoptě Přerov.

Děkuji za pozornost.