Optische Systeme at Duale Hochschule Baden-Württemberg | Flashcards & Summaries

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Lernmaterialien für Optische Systeme an der Duale Hochschule Baden-Württemberg

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TESTE DEIN WISSEN

​menschliches Auge (Stäbchen, Zapfen, gelber Fleck, blinder Fleck, Augapfel)

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TESTE DEIN WISSEN

Stäbchen(sehr empfindlich, nur Helligkeit)

Zapfen(Farbsehen, Lichtunempfindlich)

Gelber Fleck(Zentrum schärfsten Sehens)

Blinder Fleck(kein Sehvermögen)

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TESTE DEIN WISSEN

Bildverarbeitung vs. menschliches Sehen (Vor und Nachteile

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TESTE DEIN WISSEN

Vorteile: Optik anpassbar, hohe Bilddynamik, für mehr Wellenlängen einsetzbar, schnellere Bildfolgen, keine Optischen täuschunen, kleiner Aufbau, Dokumentation (speichern)

Gleich: Autofokus, Blendensystem

Unterlegen: Augapfel hochbeweglich, Ortsauflösung, keine neurale Verarbeitung, Mustererkennung

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TESTE DEIN WISSEN

Verarbeitungsschritte der Bildverarbeitung

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TESTE DEIN WISSEN

1.Bilderfassung

2.Vorverarbeitung

3.Segmentierung

4.Merkmalsextraktion

5.Klassifikation

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TESTE DEIN WISSEN

Beleuchtungsquellen mit Eigenschaften

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TESTE DEIN WISSEN

Tageslicht(nicht konstant, manchmal keine Alternative)

Glühlampe(Anschaffung günstig, Energetisch ineffizient, Netzfrequenzinterferenzen)

Leuchtstofflampe(energetisch effektiv, homogen, Interferenzvermeidung möglich)

Halogenlampe(homogen, zeitlich konstant, Energetisch ok)

Entladungslampe(hohe Leistung, kostenintensiv)

LED(energetisch effektiv, günstig, schmaler Wellenlängenbereich)

Laser(hohe Leistung, kostenintensiv, schnelle Schaltbarkeit, kohärent, gefährlich)

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TESTE DEIN WISSEN

Definition von Bildverarbeitung und Teilgebiete

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TESTE DEIN WISSEN

Def: Verarbeitung, Analyse und Verstehen oder Auswerten von Bildern

Teilgebiete: Bildbearbeitung, Bildkompression, Bildauswertung, Computergrafik

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TESTE DEIN WISSEN

Bildschärfe

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TESTE DEIN WISSEN

Scharf ist etwas, wenn ich den den Pixel aus der Realität direkt in das Bild übertragen kann. Ansonsten wirkt er in einem Bereich und es wird als unscharf bezeichnet.

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TESTE DEIN WISSEN

Was beeinflusst Schärfentiefe?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

Größe Unscharfenkreis (Wie groß ist der Kreis eines Pixels auf dem Sensor)

Blende kleiner (hohe Schärfe, aber weniger Licht, Schärfentiefe steigt)

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TESTE DEIN WISSEN

Telezentrische Optik

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TESTE DEIN WISSEN

sehr hohe Tiefenschärfe

sehr kleine Blende

lange Belichtungszeit

Messobjekt kleiner als Linse

keine Perspektive

Messobjektive

sehr parallele Strahlen

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TESTE DEIN WISSEN

​Linsenfehler

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TESTE DEIN WISSEN

Chromatische Aberration (Farbabhängiges Brechen durch Linsenmaterial)

Sphärische Aberration (Randstrahlen haben andere Brennweite)

Koma-Fehler(Fehler beim Abbilden von schrägen Strahlen)

Verzeichungen

Beschädigung und Verschmutzung

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TESTE DEIN WISSEN

CCD-Sensoren

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TESTE DEIN WISSEN

Auslesen der gespeicherten Ladungen erfolgt sequentiell (Eimerkette)

Fehler durch überladen von Pixeln (Schmiereffekte)

langsames Auslesen

lichtempfindlicher, da lichtempfindlicher Flächenbereich größer

günstiger in kleinen Stückzahlen

geringes Ausleserauschen

bessere Dynamik

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TESTE DEIN WISSEN

Beleuchtungsmethoden

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TESTE DEIN WISSEN

Auflicht (Unterteilt in Hellfeld(senkrecht, parallele Flächen hell) und Dunkelfeld(seitlich, Flanken sind Hell))

Durchlicht(Beleuchtung von unten)

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TESTE DEIN WISSEN

Ausleuchtungskorrektur

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TESTE DEIN WISSEN

Nutzbild - neutrales Bild 

pixelweise Division

(Wenn kein Neutralbild möglich, Neutralbild durch Unschärfe erzeugen)

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Q:

​menschliches Auge (Stäbchen, Zapfen, gelber Fleck, blinder Fleck, Augapfel)

A:

Stäbchen(sehr empfindlich, nur Helligkeit)

Zapfen(Farbsehen, Lichtunempfindlich)

Gelber Fleck(Zentrum schärfsten Sehens)

Blinder Fleck(kein Sehvermögen)

Q:

Bildverarbeitung vs. menschliches Sehen (Vor und Nachteile

A:

Vorteile: Optik anpassbar, hohe Bilddynamik, für mehr Wellenlängen einsetzbar, schnellere Bildfolgen, keine Optischen täuschunen, kleiner Aufbau, Dokumentation (speichern)

Gleich: Autofokus, Blendensystem

Unterlegen: Augapfel hochbeweglich, Ortsauflösung, keine neurale Verarbeitung, Mustererkennung

Q:

Verarbeitungsschritte der Bildverarbeitung

A:

1.Bilderfassung

2.Vorverarbeitung

3.Segmentierung

4.Merkmalsextraktion

5.Klassifikation

Q:

Beleuchtungsquellen mit Eigenschaften

A:

Tageslicht(nicht konstant, manchmal keine Alternative)

Glühlampe(Anschaffung günstig, Energetisch ineffizient, Netzfrequenzinterferenzen)

Leuchtstofflampe(energetisch effektiv, homogen, Interferenzvermeidung möglich)

Halogenlampe(homogen, zeitlich konstant, Energetisch ok)

Entladungslampe(hohe Leistung, kostenintensiv)

LED(energetisch effektiv, günstig, schmaler Wellenlängenbereich)

Laser(hohe Leistung, kostenintensiv, schnelle Schaltbarkeit, kohärent, gefährlich)

Q:

Definition von Bildverarbeitung und Teilgebiete

A:

Def: Verarbeitung, Analyse und Verstehen oder Auswerten von Bildern

Teilgebiete: Bildbearbeitung, Bildkompression, Bildauswertung, Computergrafik

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Q:

Bildschärfe

A:

Scharf ist etwas, wenn ich den den Pixel aus der Realität direkt in das Bild übertragen kann. Ansonsten wirkt er in einem Bereich und es wird als unscharf bezeichnet.

Q:

Was beeinflusst Schärfentiefe?

A:

Größe Unscharfenkreis (Wie groß ist der Kreis eines Pixels auf dem Sensor)

Blende kleiner (hohe Schärfe, aber weniger Licht, Schärfentiefe steigt)

Q:

Telezentrische Optik

A:

sehr hohe Tiefenschärfe

sehr kleine Blende

lange Belichtungszeit

Messobjekt kleiner als Linse

keine Perspektive

Messobjektive

sehr parallele Strahlen

Q:

​Linsenfehler

A:

Chromatische Aberration (Farbabhängiges Brechen durch Linsenmaterial)

Sphärische Aberration (Randstrahlen haben andere Brennweite)

Koma-Fehler(Fehler beim Abbilden von schrägen Strahlen)

Verzeichungen

Beschädigung und Verschmutzung

Q:

CCD-Sensoren

A:

Auslesen der gespeicherten Ladungen erfolgt sequentiell (Eimerkette)

Fehler durch überladen von Pixeln (Schmiereffekte)

langsames Auslesen

lichtempfindlicher, da lichtempfindlicher Flächenbereich größer

günstiger in kleinen Stückzahlen

geringes Ausleserauschen

bessere Dynamik

Q:

Beleuchtungsmethoden

A:

Auflicht (Unterteilt in Hellfeld(senkrecht, parallele Flächen hell) und Dunkelfeld(seitlich, Flanken sind Hell))

Durchlicht(Beleuchtung von unten)

Q:

Ausleuchtungskorrektur

A:

Nutzbild - neutrales Bild 

pixelweise Division

(Wenn kein Neutralbild möglich, Neutralbild durch Unschärfe erzeugen)

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