Το αντικείμενο αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι ο διαχωρισμός των δύο κυρίαρχων συνιστωσών ανάκλσης (κατοπτρικής και διάχυτης) που οφείλονται κυρίαρχα σε επιφάνειες διηλεκτρικών υλικών. Οι κατοπτρικές ανακλάσεις αποτελούν σημαντικό πρόβλημα για πολλούς αλγορίθμους στο πεδίο της "τεχνητής όρασης" όπως στην κατάτμηση εικόνας. Μετά την ανάλυση του προβλήματος και μία εισαγωγή στη χρωματομετρία και στην πόλωση ακολουθεί μία περιγραφή δημοφιλών μεθόδων που έχουν προηγηθεί πάνω σε αυτό το αντικείμενο. Τέλος, παρουσιάζουμε τη δική μας μέθοδο διαχωρισμού, η οποία εκμεταλλεύεται τα διαφορετικά χαρακτηριστικά πολώσεως των δύο συνιστωσών και με τη βοήθεια της ανάλυσης ανεξαρτήτων συνιστωσών (ICA) επιτυγχάνει το διαχωρισμό. Η μέθοδος εφαρμόζεται τόσο σε πραγματικές όσο και σε κατασκευασμένες εικόνες. / The subject of this thesis is the separation of two reflection components (specular and diffuse) on surfaces of dielectric materials. The specular reflections are a significant problem for many algorithms in the field of computer vision, i.e. image segmentation. After the analysis of the problem and an introduction to colorimetry and polarization we describe popular methods that have already been used for this problem. Finally, we represent our own separation method, which exploits the different degree of polarization in the two reflection components and achieves the separation using independent component analysis (ICA). The method is applied on both real and virtual images.

Η εργασία αυτή περιγράφει αναλυτικά την κατασκευή και αξιολόγηση πειραματικής διάταξης ανακλαστικότητας ακτίνων-Χ, που πραγματοποιήθηκε στο Εργαστήριο Φυσικής Στερεάς Κατάστασης του τμήματος Φυσικής του Πανεπιστημίου Πατρών. Με τη βοήθεια αυτής της πειραματικής διάταξης θα είναι εύκολος ο καθορισμός των χαρακτηριστικών ιδιοτήτων επιφανειών καθώς επίσης και η μελέτη υμενίων τα οποία έχουν προσροφηθεί σε υποστρώματα. Στο πρώτο κεφάλαιο της εργασίας παρουσιάζονται οι βασικές σχέσεις υπολογισμού της ανακλαστικότητας καθώς και η μέθοδος ανάλυσης των πειραματικών αποτελεσμάτων. Στο επόμενο κεφάλαιο παρουσιάζονται αναλυτικά όλα τα βήματα που πραγματοποιήθηκαν για την κατασκευή της πειραματικής διάταξης. Στο κεφάλαιο αυτό περιγράφονται όλα τα μηχανικά μέρη του φασματόμετρου καθώς και οι απαιτούμενες ρυθμίσεις που πραγματοποιήθηκαν προκειμένου να εξασφαλιστεί η σωστή λειτουργία του. Με λήψη ενός φάσματος από ένα δείγμα πυριτίου και τον προσδιορισμό των γωνιών Bragg αποδείχθηκε η σωστή λειτουργία του γωνιομέτρου. Το επόμενο βήμα ήταν ο υπολογισμός της διακριτικής ικανότητας της συσκευής. Με υπολογιστικό πρόγραμμα [Ν. Κάτσενου Διπλωματική Εργασία] το οποίο λαμβάνει υπόψη του όλη την γεωμετρία της διάταξης υπολογίστηκε η διακριτική ικανότητα της συσκευής. Η τιμή της είναι 0.0120 και είναι σταθερή για τις γωνίες από 0.20 έως 1.60. Προκειμένου να βελτιωθεί η τιμή της διακριτικής ικανότητας είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν πολύ λεπτές σχισμές τόσο στη λυχνία όσο και στον απαριθμητή. Επιπροσθέτως κατασκευάστηκε ειδική διάταξη, “μαχαίρι”, το οποίο στηρίζεται στην βάση του δείγματος και όπως διαπιστώθηκε βελτιώνει την διακριτική ικανότητα της διάταξης και μειώνει το υπόστρωμα.. Ως τελευταίο βήμα ήταν ο υπολογισμός του υποστρώματος και η διόρθωσή του. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφεται αναλυτικά η διαδικασία διόρθωσης του υποστρώματος σε ένα φάσμα ανακλαστικότητας. Στην συνέχεια παρουσιάζονται πειραματικές μετρήσεις από διάφορα δείγματα. Σε όλα τα δείγματα χρησιμοποιήθηκε ως υπόστρωμα πυρίτιο. Στα περισσότερα από αυτά προσροφήθηκε, με την μέθοδο επίστρωσης με περιστροφή του υποστρώματος, πολυστηρένιο. Χρησιμοποιήθηκαν διάφορες συγκεντρώσεις διαλύματος πολυστηρενίου σε τολουόλιο προκειμένου να δημιουργηθούν δείγματα με διαφορετικά πάχη. Επίσης με την μέθοδο της εξάχνωσης εναποτέθηκε υμένιο αλουμινίου σε υπόστρωμα πυριτίου. Από τις πειραματικές μετρήσεις που προέκυψαν για την ανακλαστικότητα προκύπτει ότι η κρίσιμη γωνία ανάκλασης είναι 0.220 ενώ για γωνίες μεγαλύτερες από αυτή η ανακλαστικότητα αρχίζει και μειώνεται απότομα. Μέχρι την γωνία 2.00 η τιμή της ανακλαστικότητας μειώνεται περίπου έξι τάξεις μεγέθους. Χρησιμοποιώντας τις πειραματικές μετρήσεις που πήραμε μπορούμε να εξάγουμε πληροφορίες για το πάχος, την πυκνότητα και την τραχύτητα των επιφανειών που μελετάμε. Διαπιστώθηκε λοιπόν ότι η συσκευή λειτουργεί ικανοποιητικά. Βελτιώσεις που μπορούν να γίνουν αφορούν: α) Την κατασκευή θαλάμου κενού εντός του οποίου θα ευρίσκεται το δείγμα. Η βελτίωση αυτή θα επιτρέψει να λαμβάνονται φάσματα ανακλαστικότητας με πολύ χαμηλό υπόστρωμα. Με τον τρόπο αυτό θα βελτιωθεί η ποιότητα των φασμάτων για γωνίες ανάκλασης μεγαλύτερες από 1.20 γεγονός που θα δώσει πιο σαφής πληροφορίες για τη δομή πολύ λεπτών υμενίων. β) Μακροπρόθεσμα θα τοποθετηθεί στη συσκευή σύστημα παραλληλισμού της δέσμης το οποίο θα αυξήσει την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στο δείγμα. Με τον τρόπο αυτό θα ελαττωθεί ο χρόνος λήψης του συνολικού φάσματος ενώ ταυτόχρονα θα βελτιωθεί η στατιστική ιδιαίτερα στις μεγάλες γωνίες σκέδασης και θα καταστεί έτσι άνετη η μελέτη εξαιρετικά λεπτών υμενίων (μικρότερα των 20Å). / -

Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με τη χρήση πολωτικών φίλτρων στη φωτογραφία. Συγκεκριμένα, ερευνήσαμε το αν μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα πολωτικά φίλτρα σε συστήματα αναγνώρισης αντικειμένων και το ποια είδη φίλτρων μπορούν να χρησιμοποιηθούν. Για το σκοπό αυτό, δημιουργήθηκε μία βάση δεδομένων με φωτογραφίες που βγάλαμε σε εξωτερικό χώρο του Πανεπιστημίου Πατρών, με τη βοήθεια διαφόρων ειδών πολωτικών φίλτρων. Η εργασία βασίστηκε κατά ένα μεγάλο μέρος σε άρθρα και πληροφορίες που συλλέξαμε από το διαδίκτυο. Τα αποτελέσματα ήταν αρκετά ικανοποιητικά και καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι, τόσο τα γραμμικά όσο και τα κυκλικά πολωτικά φίλτρα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην αναγνώριση υλικών ή αντικειμένων που φωτίζονται επαρκώς. / This project refers to the use of polarizing filters in photography. In particular, we researched if polarizers can be utilized in object identification systems and which kind of polarizers would be appropriate. For this purpose, we created a data base of photographs which were taken at an outdoor place of the University of Patras, using various kinds and orientations of polarizers. The project was based, mainly, on articles and information we found on the internet. The results were quite satisfying and we concluded that both linear and circular polarizers can be utilized in object identification under enough illumination.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή βασίζεται στην ανάλυση ενός ευρύ φάσματος δεδομένων θαλάσσιας σεισμικής ανάκλασης (μονο-κάναλα και πολυ-κάναλα) με στόχο την μελέτη της γεωτεκτονικής δομής, και των μηχανισμών που ελέγχουν τις ιζηματογενείς διεργασίες πλήρωσης της λεκάνης του Κορινθιακού κόλπου, του πλέον ενεργού τμήματος της ευρύτερης Κορινθιακής τάφρου, και ενός από τα ταχύτερα διανοιγώμενα τμήματα ηπειρωτικού φλοιού παγκοσμίως. Πιο συγκεκριμένα η διατριβή ασχολείται με: (1) την αναγνώριση και λεπτομερή χαρτογράφηση των υποθαλάσσιων ρηγμάτων του Κορινθιακού κόλπου και τη σύνδεσή τους με τις τεκτονικές και σεισμολογικές παρατηρήσεις στην ευρύτερη Κορινθιακή τάφρο, (2) τη διερεύνηση του βάθους του γεωλογικού υποβάθρου και της δομής του Κορινθιακού κόλπου, (3) τη μελέτη των ενεργών ιζηματογενών διεργασιών και της επίδρασης της ενεργού τεκτονικής στους μηχανισμούς διασποράς και απόθεσης ιζημάτων. Η διατριβή αποτελείται από εννέα (9) κεφάλαια. Στο πρώτο κεφάλαιο (1), επιχειρείται μια σύντομη βιβλιογραφική ανασκόπηση των έως σήμερα δημοσιευμένων εργασιών σχετικά με την τάφρο του Κορινθιακού. Ακολουθούν δύο σύντομα κεφάλαια, το κεφάλαιο 2 όπου προσδιορίζεται και περιγράφεται γεωγραφικά η περιοχή ερευνών και το κεφάλαιο 3 όπου αναπτύσσεται η μεθοδολογία της παρούσας μελέτης. Στο κεφάλαιο 4 παρουσιάζεται μια συνολική, ευρείας κλίμακας μελέτη των υποθαλάσσιων ρηγμάτων του Κορινθιακού κόλπου και παρουσιάζεται η χαρτογράφηση τους. Στο τέλος του κεφαλαίου ακολουθεί μια εκτενής συζήτηση γύρω από την σημασία των ευρημάτων της παρούσας έρευνας σε σχέση με τις υπάρχουσες δημοσιεύσεις. Στο κεφάλαιο 5, παρουσιάζονται τα συλλεγμένα δεδομένα της πολυ-κάναλης σεισμικής ανάκλασης που επέτρεψε την σεισμική απεικόνιση της τεκτονικής τάφρου έως και το βάθος του αλπικού υποβάθρου. Ακολουθεί το κεφάλαιο 6 όπου αναλύονται διεξοδικά οι κύριες ιζηματογενείς διεργασίες στο δυτικό Κορινθιακό κόλπο και συσχετίζονται με τη λεπτομερή τεκτονική χαρτογράφηση της περιοχής. Στο τέλος του κεφαλαίου 6, παρατίθεται επιπλέον η αξιολόγηση των βασικών μοντέλων ταξινόμησης των ιζηματογενών συστημάτων βαθιάς θάλασσας με βάση τα ευρήματα της διατριβής για το δυτικό Κορινθιακό κόλπο. Στο τέλος καθενός από τα κεφάλαια 4, 5 και 6 πραγματοποιείται σύνθεση των αποτελεσμάτων και αναπτύσσεται συζήτηση ως προς την σημασία των παρουσιαζόμενων ευρημάτων της έρευνας. Στο κεφάλαιο 7 επιχειρείται μία σύντομη περίληψη και ανακεφαλαίωση των βασικότερων συμπερασμάτων της διατριβής,. Στο κεφάλαιο 8 γίνεται παράθεση της χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας, ενώ το κεφάλαιο 9 αποτελεί μια σύντομη σύνοψη της διατριβής στην αγγλική γλώσσα. Τέλος, στο παράρτημα Ι παρατίθενται τα βασικά στοιχεία και χαρακτηριστικά του ερευνητικού πλόα του ωκεανογραφικού σκάφους R/V Maurice Ewing που πραγματοποιήθηκε στο Κορινθιακό κόλπο το καλοκαίρι του 2001, για την συλλογή πολυ-κάναλων δεδομένων σεισμικής ανάκλασης χρησιμοποιώντας ένα σύστημα που περιελάμβανε ένα συνδυασμό από τις μεγαλύτερες σεισμικές πηγές και συστοιχίες υδροφώνων σε παγκόσμιο επίπεδο. / The seismic reflection surveys over one of the most active and rapidly extending regions in the world, the Gulf of Corinth, have revealed that the gulf is a complex asymmetric graben whose geometry varies significantly along its length. A total of 104 offshore faults were recognized on the seismic sections and a detailed map of the offshore faults has been produced. The offshore fault map of the Gulf of Corinth, shows that a major fault system of nine distinct faults limits the basin to the south. The northern Gulf appears to be undergoing regional subsidence and is affected by an antithetic major fault system consisting of ten faults. All these major faults have been active during the Quaternary. Uplifted coastlines along their footwalls, growth fault patterns and thickening of sediment strata toward the fault planes indicate that some of these offshore faults on both sides of the graben are active up to present. Our data ground-truth recent models and provides actual observations of the distribution of variable deformation rates in the Gulf of Corinth. Furthermore they suggest that the offshore faults should be taken into consideration in explaining the high extension rates and the uplift scenarios of the northern Peloponnesos coast. The observed coastal uplift appears to be the result of the cumulative effect of deformation accommodated by more than one fault and therefore, average uplift rates deduced from raised fossil shorelines, should be treated with caution when used to infer individual fault slip rates. Multi-channel seismic reflection data, over the western part of the Gulf of Corinth, image the whole sediment package and the alpine basement. The thickness of the sediments in the west Gulf of Corinth ranges between 1000 ms and 1386 ms, increasing towards the east. The deep seismic sections image a great number of faults most of which sole against the basement reflection. The vast majority of intrabasinal faults do not cut throw the surface sediments. These faults terminate at the base of a 200 ms thick surface sediment layer and therefore they are very difficult to recognize in the high resolution single channel seismic sections. The multi channel seismic sections in the west Gulf of Corinth verify a polarity shift of the graben’s asymmetry to the north. A major south dipping fault running along the axis of the basin, displaces both the whole sediment pile and the alpine basement showing a total throw of 580 ms. Further north, along the north slope, a tectonic horst displaces the alpine basement. This evidence suggest that at least one south dipping major fault should be included in the models trying to explain the proposed high deformation rates deduced from GPS surveys. The compilation of the very high resolution seismic reflection profiles collected over the last two decades in the western Gulf of Corinth; provides insights to the sedimentary processes of the fastest spreading sector of the Corinth rift. At best these seismic profiles image the uppermost 400 meters of the sedimentary column, which, considering the minimum and maximum proposed sedimentation rates corresponds to the last 200 ka of the rifts evolution. Seismic profiles reveal a total of 29 north and south dipping faults. These faults produce seafloor escarpments, with heights ranging between 100 m and 400 m. Strata thickening towards the fault planes suggest syn-sedimentary fault activity while in some cases absence of specific correlative reflections from the hangingwall block, suggest finite displacement that exceeds 480 m. Average fault orientation suggests an E-W trending structural grain with some NW-SE faults. Faults located close to the Gulf’s margin constitute the major basin bounding structures that produce accommodation space for the synrift sedimentation. Along the south margin these faults exhibit a right stepping configuration, which is also reflected on the coastline’s shape. In-between successive bounding faults well developed transfer zones are formed. These relay ramps constitute extensive gently dipping slopes that control drainage through river course diversion. Offshore sedimentation in front of the relay ramps builds thick strike-elongated base of slope aprons. The base of slope apron consists of a succession of sand and mud turbidites. Well-developed U-shape channels run through the apron surface. These channels are considerably wide and deep (up to 650 m wide and 100 m deep) showing a more or less stabilized subaqueous drainage network. A basin axis parallel fault in the middle of the basin cuts through the surface sediments and separates basin deposits into a south and a north sector. A 10.7 km long, 210 - 910 m wide and 40 – 60 m deep trubidite channel is nested along the fault trace of this intrabasinal fault. This axial channel is intersected by the lateral channel network that drains the adjacent south slope, serving as the terminal conduit fro the subaqueous drainage network. This pattern produces a highly effective transport network that allows for the coarse grained sediments to reach the deepest part of the Gulf of Corinth. Hangingwall sediments along both the north and the south margin exhibit progressive strata thickening towards the faults that define the basin plain - slope contact. Tilted sediment layers occupying the hangingwalls show an increase of tilt angles with depth, suggesting listric geometry for these faults. Along the south margin this sediment tilt is even more evident and appears to exert a control on the gravitational sediment mass movement deposition. Along the north margin, a tectonic horst running along the shelf-edge produces a structural barrier that traps land-derived clastic sediments within the shelf zone. The north-dipping fault of this horst acts as the master fault for the Eratini sub-basin, a secondary half-graben structure that hosts a 262 ms thick sediment pile. This study demonstrates that the western Gulf of Corinth is a pre-dominantly tectonically controlled depositional system with unstable boundaries. Minor to meso-scale drainage systems enter the Gulf along the fault controlled basin margins, providing the basin with a significant clastic sediment load. The seismic facies analysis resulted in the identification of five different depositional systems along the base of slope and the basin plain. Base of slope fans, a base of slope delta-fed apron, a major turbidite channel running along the axis of the basin plain, typical basin plain deposits, moat graben deposits adjacent to a major fault and an area dominated by high energy shallow channels and chutes, constitute the sedimentation pattern of the Western Gulf of Corinth. The interplay between the river courses and active faulting controls sediment availability along the basin margins. Dependent on the availability of allocthonous sediments and the prevailing sedimentary processes on the seafloor, the southern basin margin has been separated into a series of constructional and destructional type depositional systems. Active tectonic deformation along the basin margins and within the basin floor provides the necessary metastable conditions and the high energy potential for coarse grained sediment transport to high water depths. Furthermore active faulting exerts the primary control on both sediment transport pathways and the respective facies distribution pattern. This active sedimentation pattern offers an excellent opportunity to test the applicability of deep water sediment deposition systems. Indeed, the classification models proposed by Reading & Richards, 1994 and Richards et al., 1998, were tested in the western Gulf of Corinth. The models were proven quite consistent to the observations although our data show that actual sediment deposition systems are much more complicated. Seismic reflection profiling is a vital tool in assessing basin-formation and structural architectures. The seismic reflection surveys in the Gulf of Corinth demonstrate the effectiveness and importance of the methods in answering vital questions concerning the structure of the submerged sector of the Corinth rift. Seismic facies analysis combined with the application of sediment depositional system analysis offer a highly efficient and rapid technique for the delineation, characterization and prediction of the established sedimentation processes and their deposits. The results of this study would refine the existing tectono-sedimentary facies prediction models, which are broadly utilized in the oil industry.