| Código |
17555
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| Ano |
1
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| Semestre |
S1
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| Créditos ECTS |
6
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| Carga Horária |
TP(60H)
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| Área Científica |
Física
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Objectivos de Aprendizagem |
Esta unidade curricular tem como objetivo principal divulgar os princípios da Ótica Computacional e as suas aplicações, bem como os conceitos básicos de ótica física e ótica geométrica que permitem a sua compreensão. No final desta unidade curricular, o aluno deverá ser capaz de compreender os fundamentos físicos, matemáticos e as técnicas computacionais aplicadas à análise e processamento de diferentes modalidades de imagem. O aluno deverá ser capaz de realizar montagens óticas e optoelectrónicas, baseadas sobretudo em holografia digital, com vista à análise de amostras biológicas e à analise não destrutiva de superfícies. O aluno deverá ainda ser capaz de utilizar técnicas de processamento de imagem na reconstrução da fase ótica de diferentes tipos de amostras.
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Conteúdos programáticos |
TEÓRICO-PRÁTICAS
1 FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS
1.1 - Análise de Fourier
1.2 - Princípios de Análise e Processamento de Imagem
1.3 - Métodos Estocásticos aplicados ao Processamento de Imagem
1.4 - Métodos de compressão de imagem
2 EQUIPAMENTO ÓPTO-ELETRÓNICO
2.1 - Normas de segurança no laboratório
2.2 - Componentes óticos e fibras óticas
2.3 - LASERs, LEDs e detetores
2.4 - Sistemas de aquisição de dados
3 TÓPICOS DE ÓTICA
3.1 - Ótica matricial
3.2 - Radiometria
3.3 - Ótica de Fourier Computacional: difração e métodos numéricos de propagação da luz
3.4 - Polarização e Coerência
3.5 - Programação em Python/MATLAB aplicada à Ótica Computacional
4 SISTEMAS DE ÓTICA COMPUTACIONAL
4.1 - Introdução à Holografia Digital
4.2 - Métodos de Reconstrução da amplitude e da fase do campo ótico
4.3 - Equação de Transporte de Intensidade
4.4 - Função plenótica: câmeras lightfield, nuvens de pontos
4.5 - Técnicas de super-resolução
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Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação |
As atividades de ensino/aprendizagem desta unidade curricular compreendem aulas teórico-práticas com aulas expositivas intercaladas com práticas laboratoriais e computacionais. Os alunos aprendem também os conteúdos relativos às competências a adquirir através de atividades programadas “on-line” na forma de quizzes, utilizando plataformas de ensino à distância como o Moodle. Existirá um conjunto de atividades laboratoriais onde o aluno irá familiarizar-se com algumas técnicas experimentais de Óica Computacional com ênfase na aquisição de imagens holográficas e reconstrução de imagens tridimensionais.
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Bibliografia principal |
1. COMPUTATIONAL FOURIER OPTICS: A MATLAB tutorial, David Voeltz, 1ª Ed. SPIE Press, 2011
2. A LABORATORY MANUAL IN BIOPHOTONICS, Vadim Backman et al, CRC Press, 2018
3. TISSUE OPTICS, Valery Tuchin, 3rd Ed., SPIE Press, 2015
4. DIGITAL HOLOGRAPHIC MICROSCOPY: Principles, Techniques, and Applications, Myung K. Kim, Springer, 2011
5. Óptica e Fotónica, Mário Ferreira, Lidel edições técnicas Lda. (2003)
6. Introduction to Fourier optics. Goodman, J. W.. Roberts and Company publishers (2005).
Artigos científicos relativos à matéria publicados em revistas científicas da especialidade.
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| Língua |
Português
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