Original title: Zobrazení objektu v rozptylujícím prostředí kombinací signálu balistických a rozptýlených fotonů v koherencí řízeném holografickém mikroskopu
Translated title: Imaging of an object in turbid medium by combining the signal of ballistic and diffuse photons in the coherence-controlled holographic microscope
Authors: Ďuriš, Miroslav ; Bouchal, Zdeněk (referee) ; Chmelík, Radim (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2018
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [eng] [cze]
Diplomová práca sa zaoberá kvantitatívnym fázovým zobrazovaním objektov umiestnených za rozptyľujúcim prostredím v koherenciou riadenom holografickom mikroskope. Tento mikroskop umožnuje zobrazovať s úplne nekoherentným osvetlením vzorky, čo vyvoláva efekt koherenčnej brány. Koherenčná brána je veľmi dôležitá vlastnosť zobrazovacieho systému umožňujúca separáciu balistických a rozptýlených fotónov, jej dôkladnému vysvetleniu je venovaná značná časť práce. Ďalej sú prezentované základy teórie zobrazenia v koherenciou riadenom holografickom mikroskope. Tie sú využité v závere práce pri interpretácii experimentálnych výsledkov. Cieľom práce je navrhnúť metódu pre pozorovanie fázových objektov v rozptyľujúcich prostrediach a experimentálne túto metódu overiť. Na základe analytických výsledkov a predchádzajúceho výskumu je navrhnutá nová metóda, ktorá je ďalej overovaná pomocou rôzne komplexných vzoriek. Je založená na zázname viacerých obrazov s rôznym posunutím referenčného poľa. Každý posun korešponduje so zobrazovaním pomocou inej skupiny fotónov. Je možné vytvoriť syntetický obraz so zlepšenou kvalitou sčítaním jednotlivých obrazov získaných z interferencie balistických alebo rozptýlených fotónov. Experimenty s rôzne komplexnými vzorkami poskytujú náhľad na obmedzenia prezentovanej metódy. This thesis deals with the quantitative phase imaging (QPI) of objects behind scattering media in coherence-controlled holographic microscope (CCHM). It is possible to image in this microscope with completely incoherent illumination, which gives rise to the coherence-gating effect. It is a crucial property that allows the separation of ballistic and multiply scattered photons, therefore, a part of the thesis explains in depth the coherence-gate. Fundamentals of the image formation in CCHM are presented, which support many interpretations of results throughout the experimental part of the work. The goal of the thesis is to design a method for an observation of phase objects in turbid milieu and experimentally prove the method working. A novel method based on the preliminary research and the analytical derivation is proposed. It is based on an acquisition of multiple images for different reference field shifts. Each shift corresponds to the imaging by a different group of photons. The particular QPIs formed by ballistic or scattered photons can be superposed to create synthetic image of improved quality. Experiments with variously complex samples provided information about limitations of this method.
Keywords: holografická mikroskopia; koherenčná brána; zobrazovanie v opticky kalných prostrediach; coherence gate; holographic microscopy; imaging in turbid media

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/138024

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-392845


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses