مقاله با عنوان نور در فرمت ورد در 21 صفحه و شامل مطالب زیر می باشد:
ماهیت ذرهای
ماهیت موجی
ماهیت الکترومغناطیس
ماهیت کوانتومی نور
نظریه مکملی
تعریف واقعی نور چیست؟
گسترده طول موجی نور
خواص نور و نحوه تولید
سرعت نور
مقدار سرعت نور
اندازه گیری سرعت نور
نحوه اندازه گیری سرعت نور توسط رزا(Roza):
تاریخ اولین اندازه گیری سرعت نور:
آینه
آینهها (Mirorrs)
مقدمه
تاریخچه
تصویر در آینهها
آینههای تخت
چگونگی تشکیل تصویر در آینه تخت
موارد استفاده آینههای تخت
انواع آینههای تخت
آینههای کروی
آینه شلجمی
آینههای توان بالا
تقسیمات آینهها
آینههای شیشهای
آینههای فلزی
آینههای مایع
کاربردها
عدسی
مقدمه
انواع عدسی
عدسی محدب (کوژ)
عدسی مقعر (کاو)
قواعد نحوه رسم پرتو در عدسیها
عدسیهای مرکب
دستگاههای نوری شامل عدسیها
عیوب عدسیها
عدسیهای غیر کروی
مشخصات تصویر در عدسی
عدسی های آینه ای
معایب
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:124
چکیده:
یونانی ها اولین کسانی هستند که کوشیدند طبیعت نور و چگونگی دیدن را توضیح دهند، بعد از آن، ظهور علوم تجربی دو نظریه مترادف را به ارمغان آورد. یکی از آنها نطریه ذرهای نیوتن بود که نور را متشکل از باریکهای از ذرات دانسته که این ذرات تابع قوانین حرکت میباشند. نظریه دیگر نظریه موجی هوک و هویگنس است که طبیعت موجی را برای نور پیشنهاد کردند. پذیرش هر نظریه مستلزم توجیه پدیدههای نور مانند انعکاس، تداخل ، شکست، پراش، فتوالکتریک، جذب و گسیل و ... میباشد و هر نظریه قادر است بعضی از پدیده های ذکر شده را توجیه کند برای مثال پدیده تداخل اولین بار توسط یانگ در سال 1801 ارائه شد که فقط با در نظر گرفتن نظریه موجی قابل توضیح است. پدیده پراش با توجه به اصل هویگنس و ایجاد موجکهای ثانوی فقط بر اساس نظریه موجی قابل توجیه است که ایشان پیشنهاد کرد که پلاریزاسیون نور فقط به دلیل عرضی بودن امواج نور اتفاق میافتد و از این رو نتیجه می شود که ارتعاشات امواج نور بر امتداد انتشار آنها عمود است برخلاف امواج صوتی که به صورت طولی بوده و امتداد ارتعاش ذرات محیط در امتداد انتشار امواج صوتی است. با پیشرفت علم و فهم بیشتر طبیعت نور، ماکسول در سال 1864 به این نتیجه رسید که نور به مانند امواج الکترومغناطیس است که دارای سرعت ، فرکانس و طول موج میباشد. امروزه برای ما کاملا ثابت شده که امواج نور از دو مولفه میدان الکتریکی و مغناطیسی عمود بر هم تشکیل شده اند و جهت انتشار امواج عمود بر امتداد ارتعاش این دو است.
در جدول 1-1 انواع امواج الکترومغناطیس و مشخصات آنها آورده شده است . گستره امواج مشخص شده در جدول شامل نواحی مختلفی است که مرز مشخصی برای آنها وجود ندارد.
در سال 1887 هرتز موفق به تولید امواج الکترومغناطیس نامرئی شد. امروزه ما امواج الکترومغناطیس با فرکانسهای بین را میشناسیم.
اما پدیدههای همچون فتوالکترویک، جذب و گسیل، توسط نظریه موجی نور قابل توجیه نیست.
در پدیده فتوالکتریک تابش نور برخورد کننده به سطح فلز الکترونهای آزاد میکند، رها شدن الکترون وقتی اتفاق میافتد که فرکانس پرتو تابش به حد کافی بالا باشد برای مثال در حالی که نور بسیار قوی قرمز قادر به ایجاد فوتوالکترون نیست نور آبی با شدت کم قادر به تولید فوتوالکترون است.
چرا که انرژی جنبشی کافی دارد. بر اساس نظریه ذرهای نور در سال 1905 انیشتین به سادگی پدیده فتوالکتریک را توجیه کرد. ایشان نور برخورد کننده را متشکل از بسته های کوچک انرژی یا ذراتی به نام فوتون در نظر گرفت که انرژی هر فوتون متناسب با فرکانس آن است. E=hv که h ثابت پلانک و v فرکانس میباشد فوتون برخورد کننده میتواند انرژی خود را به یک الکترون بدهد و بر نیروی فتوالکتریک نیست، نه میتواند علت عدم تولید فوتوالکترون ها را وقتی نور قرمز با شدت زیاد به کار برده میشود توضیح دهد و نه گسیل خود به خودی الکترونها وقتی که چشمه مناسب نور به کار گرفته میشود. بنابراین به نظر میرسد هر دو نظریه رقیب در مورد نور ، نه تنها مخالف هم نبوده بلکه مکمل یکدیگر میباشند و ما بایستی هر دوی آنها را بپذیریم، مادامیکه نور ، با نور برهم کنش انجام میدهد مانند پدیده تداخل نور ما نظریه موجی نور را در نظر میگیریم و وقتی که نور با ماده برهم کنش دارد مانند پدیده فوتوالکتریک ما نظریه ذرهای نور را به کار میبریم، این وضعیت به آنچه که طبیعت دو گانه تابش نامیده میشود منجر میگردد.
1-2 – گسیل و جذب نور
اینشتین اثر فوتوالکتریک را بر اساس کارهای قبلی پلانک توجیه نمود و نظریه کوانتومی نور برای بیان چگونگی تابش جسم سیاه را ارائه کرد. پلانک گسیل امواج الکترومغناطیس را به نوسان کننده هائی در داخل جسم سیاه نسبت داد که ایجاد میدان الکتریکی میکنند. فرض مهم این است که این نوسان کننده ها میتوانند مقادیر انرژی معینی را داشته باشند و این انرژی مضرب صحیحی از E=hv است. مطلی که پلانک معرفی نموده امروزه به نظریه کوانتومی معروف است. اهمیت نظریه کوانتومی در بحث ما این است که سیستم های اتمی دارای ترازهای انرژی مجزا یا حالت های انرژی مجزا هستند.
در سال 1823 نشان داده شد که هر عنصر اتمی یک طیف مشخصی را تولید میکند لیکن توضیح آن تا سال 1913 بوسیله بوهر میسر نشد، بوهر نظریهای ارائه داد که او را قادر ساخت طول موج طیف ساده ترین اتم ها یعنی هیدورژن را پیش بینی کند. او مدل اتمی را در فورد رابه کار برد که در آن مدل، اتم از یک هسته سنگین با بار مثبت به وسیله تعدادی بارهای منفی به نام الکترون احاطه شده تشکیل شده است و اتم های هر جسم دارای تعداد معینی الکترون میباشند، برای توضیح این که چرا الکترون ها نمیتوانند جذب بار مثبت هسته شوند او فرض کرد که الکترون ها روی مدارهائی به دور هسته مانند حرکت سیارات به دور خورشید در حرکت هستنمد. نیروهای جاذبهای که احتیاج است تا الکترون بر روی مدار معینی باقی بماند با توجه به جاذبه کولنی هسته مثبت روی الکترون منفی تامین میگردد و میتوانیم بنویسیم:
V, e,m جرم،بار و سرعت الکترون و r شعاع مدار و نفوذپذیری در خلاء است. بوهر فرض کرد تنها الکترون هیدروژن مجاز است فقط مدارهای معینی را اشغال کند. وقتی که الکترون در یکی از این مدارهای مجاز یا حالت پایه قرار دارد هیچ اثری توسط اتم ساطع نمی شود. هر یک از این مدارهای مجاز به یک تراز معین یا حالت انرژی معی مربوط میشوند. برای توضیح خطوط طیفی هیدروژن ، بوهر فرض کرد که الکترون و به طبع اتم، با حرکت از یک مدار با انرژی بالاتر ( دوتر از هسته) به یک مدار با انرژی کمتر ( نزدیک تر به هسته ) انرژی از دست میدهد. این انرژی به صورت یک فوتون با انرژی hv است که
دانلود کتاب جانور شناسی 2 پیام نور
دکتر بهرام کیابی
رشته : زیست شناسی
انتشار :پیام نور
دانلود کتاب جانور شناسی 2 پیام نور
دکتر بهرام کیابی
رشته : زیست شناسی
انتشار :پیام نور
بینایی سه بعدی با استفاده از نور ساختار یافته با الگوی رنگی
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه:158
فهرست مطالب :
چکیده ۲
فصل اول : تئوری نور ساختار یافته و کاربردهای بینایی سه بعدی
۱-۱- مقدمه ۱۷
۱-۲- روشهای غیر فعال بینایی سه بعدی ۱۸
۱-۲-۱- روش استریوفتوگرامتری ۱۸
۱-۳- روشهای فعال بینایی سه بعدی ۱۹
۱-۳-۱- بکار گیری سنسور تماسی دربینایی سه بعدی ۲۱
۱-۳-۲- بکار گیری سنسور غیر تماسی دربینایی سه بعدی ۲۲
۱-۳-۲-۱- روش ارسال امواج ۲۲
۱-۳-۲-۲- روش های انعکاسی ۲۳
۱-۳-۲-۲-۱- رهیافتهای غیر اپتیکی در روشهای انعکاسی ۲۳
۱-۳-۲-۲-۲- رهیافتهای اپتیکی در روشهای انعکاسی ۲۳
۱-۳-۲-۲-۲-۱ رادار تصویر برداری۲۴
۱-۳-۲-۲-۲-۲- روشهای اینترفرومتریک ۲۶
۱-۳-۲-۲-۲-۳- استخراج عمق از طریق تمرکز بر روش فعال ۲۷
۱-۳-۲-۲-۲-۴- استریوی فعال ۲۸
۱-۳-۲-۲-۲-۵- راستراستریوفتوگرامتری ۲۸
۱-۳-۲-۲-۲-۶- سیستم مجتمع تصویر برداری ۲۹
۱-۳-۲-۲-۲-۷- تکنیک نور ساختار یافته ۳۰
۱-۴- مقایسه روشها وتکنیکها و کاربردهای آنها ۳۲
۱-۵- نتیجه گیری۳۵
فصل دوم : روشهای مختلف کدینگ الگو
۲-۱- مقدمه ۳۷
۲-۲- روشهای طبقه بندی کدینگ الگوهای نوری ۳۸
۲-۲-۱- الگوهای نوری از دیدگاه درجات رنگی ۳۹
۲-۲-۲- الگوهای نوری از دیدگاه منطق کدینگ ۴۰
۲-۲-۲-۱- روشهای مبتنی بر الگوهای چند زمانه (کدینگ زمانی) ۴۲
۲-۲-۲-۱-۱- کدینگهای باینری ۴۲
۲-۲-۲-۱-۲- کدینگ با استفاده از مفهوم n-ary 44
2-2-2-1-3- کدینگ با استفاده از مفهوم انتقال مکانی ۴۵
۲-۲-۲-۱-۴- کدینگ با استفاده از همسایگی ۴۶
۲-۲-۲-۲- روشهای مبتنی بر همسایگیهای مکانی(کدینگ مکانی) ۴۸
۲-۲-۲-۲-۱- کدینگهای غیر متعارف (ابتکاری) ۴۸
۲-۲-۲-۲-۲- کدینگ بر اساس دنباله De_Bruijn 50
2-2-2-2-3- کدینگ بر اساس منطق M-Arrays52
2-2-2-3- کدینگ مستقیم ۵۴
۲-۳- نتیجه گیری۵۵
فصل سوم :پیاده سازی کدینگ و پردازش تصویر
۳-۱- مقدمه ۵۷
۳-۲- تولید کلمه های رمز با استفاده از دنباله De_Bruijn 59
3-3- تابش الگو و عکسبرداری ۶۵
۳-۴- پردازش تصویر ۶۶
۳-۴-۱- دوسطحی سازی ۶۸
۳-۴-۲- تشخیص لبه ها و اسکلت بندی ۷۰
۳-۴-۳- نازک سازی ۷۴
۳-۴-۴ نقاط تقاطع ۷۵
۳-۴-۵- شناسایی خطوط ۷۸
۳-۵- نتیجه گیری ۸۲
فصل چهارم :
شناسایی رنگ و حل مسئله تطابق و بازسازی سه بعدی
۴-۱- مقدمه ۸۴
۴-۲- شبکه عصبی و شناسایی رنگ ۸۶
۴-۲-۱- مسئله تغییر رنگ ۸۷
۴-۳- طراحی شبکه عصبی ۸۸
۴-۴- مسئله تطابق۹۳
۴-۵- بازسازی سه بعدی ۹۹
۴-۶- بررسی خطاهای موجود ۱۰۳
۴-۶-۱- تغییر رنگ و خروجی غیر قطعی شبکه ۱۰۳
۴-۶-۲- ناپیوستگی های تصویر رنگی ۱۰۳
۴-۶-۳-خطای همپوشانی ۱۰۴
۴-۷- نتیجه گیری۱۰۵
فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات
۵-۱ مقدمه ۱۰۷
۵-۲- انتخاب روش و پیاده سازی ۱۰۸
۵-۳- پیشنهادات ۱۰۸
پیوست الف : نرم افزار تهیه شده ۱۱۱
پیوست ب : مثلث بندی ۱۲۲
مراجع ۱۳۰
چکیده :
هدف از این پروژه استخراج پروفایل سه بعدی اجسام به استفاده از روش نور ساختار یافته ااست.
با توجه به بررسی های انجام شده نور ساختار یافته دارای مزایای ویژه ای می باشد . برای مثال سیستمهای مبتنی بر اُپتیک معمولا دارای هزینه پایین تری هستند . همچنین سیستم های بینایی استرﻳو ( شامل دو دوربین ) یا استریو فتو گرامتری برای سنجش برد کوتاه دارای کاربردهای زیادی می باشد . اما این سیستم در اندازه گیری فواصل کوتاه دارای نواقص و مشکلات مربوط به خود است . این مطلب باعث شده روشهای نور ساختار یافته در فواصل کوتاه بیشتر مورد توجه قرار گیرد . وجود کدینگ در نور ساختار یافته و کاربرد آن در تناظر یابی باعث بالاتر رفتن ضریب اطمینان می شود . برای راه اندازی این سیستم نیاز به یک پروژکتور LCD و یک دوربین تصویر برداری است که با توجه به الگو از آن می توان برای بازسازی اجسام متحرک نیز استفاده کرد . در این میان نقش اساسی را الگوریتم و نرم افزار نوشته شده برای پردازش ها و اندازه گیریها برعهده دارد . مراحل کاری این سیستم در فلوچارت به صورت کلی آورده شده است .
این سیستم دارای کاربردهای فراوانی در استخراج مدل سه بعدی اجسامی از قبیل آثار هنری ، ایجاد مدل کامپیوتری از عروسکها و مجسمه ها در کاربردهای انیمیشن سازی دارد . همچنین دارای کاربردهای قابل تطبیق، در سیستم های پزشکی و برخی مسائل صنعتی مانند مهندسی معکوس نیز می باشد .
هدف از این پروژه استخراج پروفایل سه بعدی اجسام به استفاده از روش نور ساختار یافته ااست.
با توجه به بررسی های انجام شده نور ساختار یافته دارای مزایای ویژه ای می باشد . برای مثال سیستمهای مبتنی بر اُپتیک معمولا دارای هزینه پایین تری هستند . همچنین سیستم های بینایی استرﻳو ( شامل دو دوربین ) یا استریو فتو گرامتری برای سنجش برد کوتاه دارای کاربردهای زیادی می باشد . اما این سیستم در اندازه گیری فواصل کوتاه دارای نواقص و مشکلات مربوط به خود است . این مطلب باعث شده روشهای نور ساختار یافته در فواصل کوتاه بیشتر مورد توجه قرار گیرد . وجود کدینگ در نور ساختار یافته و کاربرد آن در تناظر یابی باعث بالاتر رفتن ضریب اطمینان می شود . برای راه اندازی این سیستم نیاز به یک پروژکتور LCD و یک دوربین تصویر برداری است که با توجه به الگو از آن می توان برای بازسازی اجسام متحرک نیز استفاده کرد . در این میان نقش اساسی را الگوریتم و نرم افزار نوشته شده برای پردازش ها و اندازه گیریها برعهده دارد . مراحل کاری این سیستم در فلوچارت به صورت کلی آورده شده است .
این سیستم دارای کاربردهای فراوانی در استخراج مدل سه بعدی اجسامی از قبیل آثار هنری ، ایجاد مدل کامپیوتری از عروسکها و مجسمه ها در کاربردهای انیمیشن سازی دارد . همچنین دارای کاربردهای قابل تطبیق، در سیستم های پزشکی و برخی مسائل صنعتی مانند مهندسی معکوس نیز می باشد .
روشهای مختلفی برای استخراج پروفایل سه بعدی اجسام وجود دارند . این روشها را می توان از لحاظ نحوه کار به دو دسته کلی غیرفعال و فعال تقسیم بندی کرد .بر خلاف روشهای غیرفعال که بر هم کنش و تغییری روی شکل انجام نمی دهند ، روشهای فعال یا با موضوع ارتباط تماسی بر قرار می کنند و یا بعضی از انواع خاص نور را روی آن تصویر می کنند ( روش نور ساختار یافته).
بینایی سه بعدی همواره از موضوعات اساسی و مهم در بینایی ماشین بوده است . این اهمیت به دلیل کاربردهای بسیار مهم و متنوع آن است . کاربردهای مختلف این شاخه بینایی ماشین در اندازه گیری ابعاد یک جسم ، مهندسی معکوس ، کنترل کیفیت محصولات خروجی کارخانه ، شناسایی اشیاء[1] ، تهیه نقشه سه بعدی ، انیمیشن کامپیوتری ، کاربردهای پزشکی و بسیاری کاربردهای دیگر است .
با توجه به کاربردهای مختلف اندازه گیری سه بعدی ، همواره سیستمهای مختلفی با توجه به نیازهای گوناگون پیاده سازی شده اند . اما در این میان استریو فتو گرامتری از مهمترین و عمده ترین روشها بوده است که در بسیاری از اوقات در بینایی سه بعدی به کار گرفته شده است . اما در دهه های اخیر استفاده از نور ساختار یافته رواج پیدا کرده است . در این فصل به مروری بر روشهای اسکن سه بعدی و کاربردها و اهمیت بازسازی شکل سه بعدی جسم می پردازیم .
1-2-روشهای غیر فعال استخرج پروفایل سه بعدی
استفاده از روشهای غیر فعال در بینایی سه بعدی از مدتها بر روی چندین تصویر دیجیتالی معمول بوده است . از جمله این روشها می توان به مثلث بندی دوتایی برای تصاویر جفت ، سایه اندازی[2] و حرکت یا بافت[3] اشاره کرد .
در ادامه روش بینایی استریو که یکی از پرکاربردترین روشهای غیر فعال است ، توضیح داده می شود . سپس به تشریح روشهای فعال می پردازیم .
1-2-1-روش استریو فتوگرامتری
درسیستم استریوفتوگرامتری یا بینایی سه بعدی از دو دوربین برای بدست آوردن اطلاعات سه بعدی استفاده می شود . این سیستم شبیه بینایی دو چشمی است که در بینایی انسان استفاده می شود . این سیستم در شکل 1-1 نشان داده شده است . مهمترین مسئله در این روش ، مسئله تطابق است . در این فرایند برای اطمینان از تمرکز دو دوربین در یک نقطه بایستی بین دو دوربین تطابق پیدا کرد .این کار را می توان با استفاده از اطلاعات موجود در باره موضوع و یا استفاده از نقاط مبنا نظیر دیودهای منتشر کننده نور در میدان دوربینها انجام داد . برای مثال فرض کنید دو دوربین بر روی نقطه P تمرکز کرده با شند ، با داشتن فاصله بین دو دوربین D و فاصله کانونی دوربینها می توان L1 و L2 را محاسبه کرد [4].
و...