Asignatura: FORMACIÓN Y PROCESADO ÓPTICO DE IMÁGENES
Curso: 4º - Licenciatura en Física
Departamento: Óptica. Edificio Mecenas. 1ª Planta.

Créditos: 6 (4T +2P)
Profesorado: Javier Hernández Andrés (javierha@ugr.es) / Juan Luis Nieves Gómez (jnieves@ugr.es)

Programa de la asignatura:

Tema 1: ANÁLISIS DE FOURIER EN DOS DIMENSIONES Y SISTEMAS FÍSICOS
1.- Series de Fourier. 2.- Transformada de Fourier en dos dimensiones. 3.- Sistemas lineales. 4.- Teorema del muestreo.
Tema 2: TEORÍA ESCALAR DE LA DIFRACCIÓN
1.- Introducción histórica. 2.- Teorema de la integral de Helmholtz-Kirchhoff. 3.- Aplicación del teorema de la integral a la difracción. 4.- Formulación de Rayleigh-Sommerfeld de la difracción. 5.- Discusión sobre el principio de Huygens-Fresnel. 6.- Generalización a ondas no monocromáticas.
Tema 3: DIFRACCIÓN DE FRESNEL Y FRAUNHOFER
1.- Introducción: Principio de Huygens-Fresnel en coordenadas rectangulares. 2.- Aproximación de Fresnel. 3.- Aproximación de Fraunhofer. 4.- Ejemplos de figuras de difracción de Fraunhofer. 5.- Ejemplos de figuras de difracción de Fresnel. 6.- Óptica difractiva.
Tema 4: HOLOGRAFÍA
1.- Introducción. 2.- Generalidades e historia de la holografía. 3.- El código holográfico. 4.- Ejemplos. 5.- Registro de hologramas. 6.- Holografía de volumen. 7.- Clasificación de hologramas. 8.- Aplicaciones.
Tema 5: TEORÍA DIFRACCIONAL DE LA FORMACIÓN DE IMÁGENES (I)
1.- Introducción. 2.- La lente delgada como transformadora de fase. 3.- Propiedades de las lentes como transformadores de Fourier. 4.- Formación de imágenes con iluminación monocromática. 5.- Comparación entre la imagen coherente e incoherente.
Tema 6: TEORÍA DIFRACCIONAL DE LA FORMACIÓN DE IMÁGENES (II): ANÁLISIS EN FRECUENCIAS DE LOS SISTEMAS ÓPTICOS
1.- Introducción. 2.- Respuesta en frecuencia de un sistema coherente limitado difraccionalmente: Función de transferencia coherente. 3.- Respuesta en frecuencia de un sistema incoherente limitado difraccionalmente: Función de transferencia óptica (OTF). 4.- Aberraciones y sus efectos en la respuesta en frecuencias de un sistema.
Tema 7: PROCESADO ÓPTICO DE IMÁGENES
1.- Introducción. 2.- Procesado de imágenes incoherentes. 3.- Procesado de imágenes coherentes. 4.- El filtro de VanderLught. 5.- El correlador óptico. 6.- Aplicaciones en reconocimiento de imágenes.

Prácticas de Laboratorio:

• Realización de hologramas de transmisión y/o reflexión.
• Montaje de un procesador óptico en configuración 4f’..
• Simulación de figuras de difracción utilizando MATLAB.
• Simulación de procesado óptico de imágenes utilizando MATLAB.
• Medida de MTF de sistemas ópticos.
Evaluación y calificación final:
• Prueba cuatrimestral de la materia: 60% máx.
• Prácticas de laboratorio: 20% máx.
• Problemas, seminarios y otras actividades planteadas en clase: 20% máx
Bibliografía:
· Born, M. y Wolf, E., "Principles of Optics", Ed. Pergamon Press, 6th edition, 1980.
· Cathey, W.T., "Optical Information Processing and Holography", Ed. John Wiley & Sons, 1974.
· Collier, R.J., Burckhardt, C.B y Lin, L.H., "Optical Holography", Ed. Academic Press, 1971.
· Duffieux, P.M., "The Fourier Transform and its Applications to Optics", 2nd edition, Ed. John Wiley & Sons, 1983.
· Gaskill, J.D., "Linear systems, Fourier transforms and Optics", John Wiley & Sons, New York, 1978.
*Goodman, J.W., "Introduction to Fourier Optics", Ed. Mc. Graw-Hill, 1968.
· Hariharan, P. "Optical holography. Principles, Techniques and Applications", Cambridge Studies in Modern Optics, Cambridge University Press, New York, 1996.
· Hetch, E., "Óptica", Addison Wesley, 2000.
· Marais, B., "Exercices d'Optique de Fourier", Ed. Dunod Université, 1980.
*Nieves, J.L., Hernández Andrés, J. y Jiménez, J.R., "Introducción a la teoría difraccional de la formación de imágenes", Univ. Granada, 2002.
· Steward, E.G., "Fourier Optics and Introduction", 2nd edition, Ed. John Wiley & Sons, 1989.
· VanderLugt, A., "Optical Signal Processing", Ed. John Wiley & Sons, 1992.
· Williams, C.S. y Becklund, O.A., "Optical Transfer Function", Ed. John Wiley & Sons, 1989.