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1	A PSYCHOPHYSICAL INVESTIGATION OF A DYNAMIC DEPTH PERCEPTION THRESHOLD IN THE HUMAN VISUAL SYSTEM USING ROTATING THREE-DIMENSIONAL LISSAJOUS PATTERNS Gardner, Keith Leroy January 1980 (has links) A tridimensional optical display is described which is capable of producing real images with no optics between the observer and the image. This display, which is called the Visually Integrated Volumetric Image (VIVID), was developed as a laboratory system designed to be used in vision research. Three dimensional Lissajous patterns were produced, whose rotational position and axial depth could be precisely controlled by a general purpose digital minicomputer. By reversing the direction of rotation of the pattern in a known manner, and recording a subject's ability to perceive the true rotational direction for various amounts of axial image depth, the transition between the kinetic depth effect and true depth perception could be investigated. This transition forms the basis for defining a depth perception threshold for this type of a dynamic three dimensional image. Two experiments were performed using this approach. In the first experiment, ten undergraduate and graduate students (both male and female) observed the pattern during 24 one-minute trials. Eight different axial depth values were used, with three trials at each depth. The patterns were made to reverse rotation direction in a pseudo-random manner which was different for each trial presented to a given subject. The subject indicated the perceived direction of rotation by controlling a two position rotary switch, which was monitored by the computer. The total time during which the subject correctly tracked the rotation was integrated by the computer. The ratio of this correct tracking time to the total trial time was taken as a measure of the subject's ability to perceive the axial depth of the image. Plots of this ratio as a function of image depth are presented and discussed. The results averaged over all subjects produce a remarkably smooth curve, yielding a depth perception threshold of 2 mm for the subject population under the given experimental conditions. The characteristics of the stimulus were: (a) 2 cm high by 2 cm wide pattern; (b) Lissajous pattern frequency ratio of 6:1; (c) Axial distance from observer of 55 cm; (d) Wavelength of 533 nm (green); (e) Horizontal rotation axis; (f) Rotation period of 7 seconds; (g) Neutral background field illumination over a 40° come angle; (h) Image line width of 0.5 mm. The second experiment was a pilot experiment designed to investigate the effect of wavelength variations on this form of depth perception. A single subject was presented with a total of 192 one-minute trials at four wavelengths spanning the visible region (i.e., 6 one-minute trials for each of eight depth values at each wavelength). No significant wavelength dependence was observed in this pilot experiment. Depth perception. Visual perception. Lissajous' curves.
2	Descarga em barreira diel?trica: constru??o de um reator DBD e caracteriza??o mediante an?lises ?pticas e el?tricas do plasma produzido Souza, Ivan Alves de 21 June 2013 (has links) Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IvanAS_DISSERT.pdf: 2705711 bytes, checksum: 6ce27c30f3560c2a25149045f4d7bb71 (MD5) Previous issue date: 2013-06-21 / The plasma produced by Dielectric Barrier Discharge (DBD) is a promising technique for producing plasma in atmospheric pressure and has been highlighted in several areas, especially in biomedical and textile industry, this is due to the fact that the plasma generated by DBD not reaches high temperatures, enabling use it for thermally sensitive materials. But still it is necessary the development of research related to understanding of the chemical, physical and biological interaction between the non-thermal plasma at atmospheric pressure with cells, tissues, organs and organisms. This work proposes to develop equipment DBD and characterize it in order to obtain a better understanding of the process parameters of plasma production and how it behaves under the parameters adopted in the process, such as distance, frequency and voltage applied between electrodes. For this purpose two techniques were used to characterize distinct from each other. The first was the method of Lissajous figures, this technique is quite effective and accurately for complete electrical characterization equipment DBD. The second technique used was Optical Emission Spectroscopy (EEO) very effective tool for the diagnosis of plasma with it being possible to identify the excited species present in the plasma produced. Finally comparing the data obtained by the two techniques was possible to identify a set of parameters that optimize the production when combined DBD plasma atmosphere in the equipment was built precisely in this condition 0.5mm-15kV 600Hz, giving way for further work / O plasma produzido por Descarga em Barreira Diel?trica (DBD) ? uma promissora t?cnica de produ??o de plasma em press?o atmosf?rica e vem se destacando em diversas ?reas, principalmente na biom?dica e ind?stria t?xtil, isso se deve ao fato de que o plasma gerado por DBD n?o atinge grandes temperaturas, possibilitando utiliz?-lo em materiais termicamente sens?veis. Por?m, ainda faz-se necess?rio o desenvolvimento de pesquisas relacionadas ao dom?nio e compreens?o dos mecanismos qu?micos, f?sicos e biol?gicos da intera??o entre o plasma n?o t?rmico ? press?o atmosf?rica com c?lulas, tecidos, ?rg?os e microrganismos. O presente trabalho se prop?s a desenvolver um equipamento DBD e caracteriz?-lo para assim obter um maior conhecimento dos par?metros do processo de produ??o de plasma e de como este se comporta mediante os par?metros adotados no processo, tais como dist?ncia, frequ?ncia e voltagem aplicada entre eletrodos. Para este fim foram utilizadas duas t?cnicas de caracteriza??o bem distintas entre si. A primeira foi o m?todo das figuras de Lissajous, essa t?cnica ? bastante eficaz e precisa para uma completa caracteriza??o el?trica de equipamentos DBD. A segunda t?cnica usada foi Espectroscopia de Emiss?o ?ptica (EEO) uma ferramenta bastante eficaz para o diagn?stico de plasma sendo poss?vel com ela identificar as esp?cies excitadas presentes no plasma produzido. Por fim confrontando os dados obtidos mediante as duas t?cnicas foi poss?vel identificar um conjunto de par?metros que quando associados aperfei?oam a produ??o do plasma DBD atmosf?rico no equipamento constru?do isso ocorreu mais precisamente na condi??o 0,5mm-600Hz-15kV, dando rumo para trabalhos futuros CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
3	Développements de systèmes multipassages pour application à la spectroscopie d'absorption : Cavity Ring Down Spectroscopy multimode et cellules à passages multiples Courtois, Jérémie 09 December 2009 (has links) (PDF) La spectroscopie d'absorption par mesure du temps de vie des photons piégés dans une cavité optique haute-finesse, ou Cavity Ring Down Spectroscopy (CRDS), compte parmi les outils de diagnostic optique les plus sensibles. L'excitation « mode matchée » d'un laser continu rapidement et continûment balayé (~4 THz.s-1 durant ~2 ms), i.e. la cw-CRDS monomode rapide, garantit à la technique ses meilleures performances en termes de limites de détectivité avec, en contrepartie, des points de mesures séparés de l'Intervalle Spectral Libre du résonateur (ISL=c/2L) : le dosage d'environnements basse pression requiert de longues cavités. Cette étude originale propose de mettre à profit la structure transverse du résonateur afin de rendre possible la miniaturisation du dispositif de cw-CRDS rapide. L'excitation multimode d'une cavité fractionnellement dégénérée (dite de taille « magique »), ici présentée, permet de bénéficier d'un gain d'échantillonnage spectral qui vaut l'ordre réentrant N employé. Nous développons deux schémas d'injection multimode : l'injection multimode axiale et l'injection multimode réentrante, dite dans ce dernier cas hors de l'axe optique, de telles cavités et nous en étudions les principales différences. Une étude détaillée du champ intracavité existant aux N résonances constitutives de l'ISL est proposée afin de rendre compte des limites de détectivités associées à ces deux schémas d'injection multimode sensiblement distincts. Une seconde partie de ce travail de thèse est dédiée à caractériser de façon approfondie l'observation des profils spatiaux intracavités formés en injection hors axe lorsque la cavité souffre d'un faible astigmatisme (ΔR/R~2 %) : on parle de profil de Lissajous. Cette étude rend compte des mécanismes fondamentaux, telle la coïncidence particulière de modes particuliers par dispersion modale, qui aboutissent en un intervalle millimétrique de dégénérescence. Celui-ci est le siège d'une succession de profils transverses de Lissajous symétriques les uns des autres de part et d'autre d'une taille particulière de cavité : nous en précisons les causes. Le résiduel astigmatisme ainsi mis en évidence et mesuré permet, en outre, d'expliquer la disparition des oscillations Doppler normalement présentent en début de décroissance ring down dans ce type d'injection dynamique. De façon connexe, nous développons plusieurs types de cellules multipassages non-résonantes comme alternative à la CRDS pour le dosage d'environnements hostiles. CW-CRDS RAPIDE RESONATEUR OPTIQUE TEMPS DE VIE DES PHOTONS CAVITE FRACTIONNELLEMENT DEGENEREE CAVITE MAGIQUE REENTRANTE EXCITATION MULTIMODE CHAMP RESONANT INTRACAVITE PROFILS TRANSVERSES DE LISSAJOUS ASTIGMATISME DISPERSION MODALE OSCILLATIONS DOPPLER CELLULES DE HERRIOTT
4	MEMS-Laser-Display-System / MEMS Laser Display System Specht, Hendrik 19 October 2011 (has links) (PDF) In der vorliegenden Arbeit werden die im Zusammenhang mit der Strahlablenkung stehenden Systemaspekte der auf MEMS-Scanner basierenden Laser-Display-Technologie theoretisch analysiert und aus den Ergebnissen die praktische Implementierung eines Laser-Display-Systems als Testplattform vorgenommen. Dabei werden mit einem Ansatz auf Basis zweier 1D-Scanner und einem weiteren Ansatz mit einem 2D-Scanner zwei Varianten realisiert. Darüber hinaus erfolgt die Entwicklung eines bildbasierten Multiparametertestverfahrens, welches sowohl für den Test komplettierter Strahlablenkeinheiten bzw. Projektionsmodule als auch zum umfassenden und zeiteffizienten Test von MEMS-Scannern auf Wafer-Level geeignet ist. Mit diesem Verfahren erfolgt eine Charakterisierung der zwei realisierten Varianten des Laser-Displays. Ausgehend von den Eigenschaften des menschlichen visuellen Systems und den daraus resultierenden Anforderungen an das Bild sowie einer systemtheoretischen Betrachtung des mechanischen Verhaltens von MEMS-Scannern bildet die Ansteuersignalerzeugung für den resonanten Betrieb der schnellen und den quasistatischen Betrieb der langsamen Achse einen Schwerpunkt. Neben dem reinen digitalen Regler- bzw. Filterentwurf sowie mehreren Linearisierungsmaßnahmen beinhaltet dieser auch die Herleitung einer FPGA-basierten Videosignalverarbeitung zur Konvertierung von Scannpattern, Zeitregime und Auflösung mit einer entsprechenden Synchronisierung von Strahlablenkung und Lasermodulation. Auf Grundlage der daraus resultierenden Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen Scanner-/Systemparametern und Bildparametern werden Testbild-Bildverarbeitungsalgorithmus-Kombinationen entwickelt und diese, angeordnet in einer Sequenz, mit einem Kalibrierverfahren zu einem Testverfahren für MEMS-Scanner vervollständigt. Die Ergebnisse dieser Arbeit entstanden im Rahmen von industriell beauftragten F&E-Projekten und fließen in die andauernde Fortführung des Themas beim Auftraggeber ein. Laserdisplay Mikrospiegel MOEMS Videosignalverarbeitung Scannpattern Rasterscann Lissajous Positionsregelung FIR-Filter IIR-Filter resonanter Betrieb quasistatischer Betrieb Testverfahren Wafer-Level laser display micro mirror MEMS MOEMS image quality resolution distortion linearity video processing scaling scan pattern line scan Lissajous system model position control phase locked loop FIR IIR filter resonant drive quasi-static drive wafer level test image processing ddc:003 ddc:620 ddc:629 MEMS Bildqualität Auflösung Verzeichnung Linearität Skalierung Systemmodell Phasenregelung Nichtrekursives Filter Rekursivfilter Test Bildverarbeitung
5	MEMS-Laser-Display-System: Analyse, Implementierung und Testverfahrenentwicklung Specht, Hendrik 20 May 2011 (has links) In der vorliegenden Arbeit werden die im Zusammenhang mit der Strahlablenkung stehenden Systemaspekte der auf MEMS-Scanner basierenden Laser-Display-Technologie theoretisch analysiert und aus den Ergebnissen die praktische Implementierung eines Laser-Display-Systems als Testplattform vorgenommen. Dabei werden mit einem Ansatz auf Basis zweier 1D-Scanner und einem weiteren Ansatz mit einem 2D-Scanner zwei Varianten realisiert. Darüber hinaus erfolgt die Entwicklung eines bildbasierten Multiparametertestverfahrens, welches sowohl für den Test komplettierter Strahlablenkeinheiten bzw. Projektionsmodule als auch zum umfassenden und zeiteffizienten Test von MEMS-Scannern auf Wafer-Level geeignet ist. Mit diesem Verfahren erfolgt eine Charakterisierung der zwei realisierten Varianten des Laser-Displays. Ausgehend von den Eigenschaften des menschlichen visuellen Systems und den daraus resultierenden Anforderungen an das Bild sowie einer systemtheoretischen Betrachtung des mechanischen Verhaltens von MEMS-Scannern bildet die Ansteuersignalerzeugung für den resonanten Betrieb der schnellen und den quasistatischen Betrieb der langsamen Achse einen Schwerpunkt. Neben dem reinen digitalen Regler- bzw. Filterentwurf sowie mehreren Linearisierungsmaßnahmen beinhaltet dieser auch die Herleitung einer FPGA-basierten Videosignalverarbeitung zur Konvertierung von Scannpattern, Zeitregime und Auflösung mit einer entsprechenden Synchronisierung von Strahlablenkung und Lasermodulation. Auf Grundlage der daraus resultierenden Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen Scanner-/Systemparametern und Bildparametern werden Testbild-Bildverarbeitungsalgorithmus-Kombinationen entwickelt und diese, angeordnet in einer Sequenz, mit einem Kalibrierverfahren zu einem Testverfahren für MEMS-Scanner vervollständigt. Die Ergebnisse dieser Arbeit entstanden im Rahmen von industriell beauftragten F&E-Projekten und fließen in die andauernde Fortführung des Themas beim Auftraggeber ein. info:eu-repo/classification/ddc/003 ddc:003 info:eu-repo/classification/ddc/620 ddc:620 info:eu-repo/classification/ddc/629 ddc:629
6	Characterization of Quasi-Periodic Orbits for Applications in the Sun-Earth and Earth-Moon Systems Brian P. McCarthy (5930747) 17 January 2019 (has links) <div>As destinations of missions in both human and robotic spaceﬂight become more exotic, a foundational understanding the dynamical structures in the gravitational environments enable more informed mission trajectory designs. One particular type of structure, quasi-periodic orbits, are examined in this investigation. Speciﬁcally, eﬃcient computation of quasi-periodic orbits and leveraging quasi-periodic orbits as trajectory design alternatives in the Earth-Moon and Sun-Earth systems. First, periodic orbits and their associated center manifold are discussed to provide the background for the existence of quasi-periodic motion on n-dimensional invariant tori, where n corresponds to the number of fundamental frequencies that deﬁne the motion. Single and multiple shooting diﬀerential corrections strategies are summarized to compute families 2-dimensional tori in the Circular Restricted Three-Body Problem (CR3BP) using a stroboscopic mapping technique, originally developed by Howell and Olikara. Three types of quasi-periodic orbit families are presented: constant energy, constant frequency ratio, and constant mapping time families. Stability of quasi-periodic orbits is summarized and characterized with a single stability index quantity. For unstable quasi-periodic orbits, hyperbolic manifolds are computed from the diﬀerential of a discretized invariant curve. The use of quasi-periodic orbits is also demonstrated for destination orbits and transfer trajectories. Quasi-DROs are examined in the CR3BP and the Sun-Earth-Moon ephemeris model to achieve constant line of sight with Earth and avoid lunar eclipsing by exploiting orbital resonance. Arcs from quasi-periodic orbits are leveraged to provide an initial guess for transfer trajectory design between a planar Lyapunov orbit and an unstable halo orbit in the Earth-Moon system. Additionally, quasi-periodic trajectory arcs are exploited for transfer trajectory initial guesses between nearly stable periodic orbits in the Earth-Moon system. Lastly, stable hyperbolic manifolds from a Sun-Earth L<sub>1</sub> quasi-vertical orbit are employed to design maneuver-free transfer from the LEO vicinity to a quasi-vertical orbit.</div> Aerospace Engineering aerospace engineering trajectory trajectory design astrodynamics three body three body mechanics circular restricted three body problem CR3BP quasi-periodic orbits periodic orbits orbit mechanics celestial mechanics dynamical systems dynamical systems theory dynamics applications orbits astronautics differential corrections invariance invariant circle invariant torus torus invariant tori stroboscopic mapping manifolds Sun-Earth system Earth-Moon system stability multiple shooting stroboscopic map eclipse avoidance vertical orbit halo orbit distant retrograde orbit quasi-halo quasi-vertical lissajous quasi-DRO DRO NRHO quasi-NRHO synodic resonance trajectory arcs mission design astromechanics spaceflight mechanics dynamical structures

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