Correção de turbulência: óptica adaptativa
When taking astronomical photographs it is needed a long exposure with low brightness. The atmospheric turbulence interferes on the light wavefront coming from celestial bodies. It is possible to correct this distortion through adaptive optics technique. The main objective of this final paper was to...
| Principais autores: | Sanchetta, André Cruz, Lopes e Silva, Gustavo Henrique, Saccardo, João Vitor Araujo |
|---|---|
| Formato: | Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2020
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| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8234 |
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riut-1-8234 |
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riut-1-82342020-11-11T14:02:48Z Correção de turbulência: óptica adaptativa Turbulence Correction: adaptive optics Sanchetta, André Cruz Lopes e Silva, Gustavo Henrique Saccardo, João Vitor Araujo Mello, Alexandre José Tuoto Silveira Mello, Alexandre José Tuoto Silveira Oroski, Elder Frencl, Victor Baptista Fotografia - Aplicações científicas Óptica fotográfica Resolução (Óptica) Telescópios Espelhos Turbulência atmosférica Engenharia elétrica Photography - Scientific applications Photographic optics Resolution (Optics) Reflecting telescopes Mirror Atmospheric turbulence Electric engineering CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::ELETRONICA INDUSTRIAL When taking astronomical photographs it is needed a long exposure with low brightness. The atmospheric turbulence interferes on the light wavefront coming from celestial bodies. It is possible to correct this distortion through adaptive optics technique. The main objective of this final paper was to study the correction of the atmosphere turbulence and develop a low cost system using this technique. This project was implemented in an optical bench, in which, the system captures an image (through a webcam) coming from a fake celestial body simulated by a laser and corrects its position. The correction of the image is fulfilled by a two-axis mobile mirror (Tip-Tilt) moved by two step motors connected to an Arduino and aided by a software. The Matlab software performs the mirror movement’s control, and a PI controller was implemented. The Matlab, also works as wavefront sensor and sends the needed data, so that, the Arduino can process, and finally, move the mirror adjusting the bright spot to the image center position. From the project development, it was possible to obtain good results, taking into account the limitations due to the search for low cost components. Para a obtenção de fotografias astronômicas é necessário uma longa exposição à baixa luminosidade. A turbulência atmosférica interfere na frente de onda luminosa proveniente do corpo celeste. É possível corrigir essa distorção através da técnica da óptica adaptativa. O objetivo principal deste trabalho foi estudar a correção da turbulência atmosférica e desenvolver um sistema de baixo custo se utilizando desta técnica. O projeto foi implementado em uma mesa óptica, no qual, o sistema capta a imagem (através de uma webcam) proveniente de um corpo celeste simulado por um laser e corrige sua posição. A correção da imagem é realizada através de um espelho móvel em dois eixos (Tip-Tilt) movimentado por motores de passo conectados a um Arduino e auxiliado de um software. O controle dos movimentos do espelho é realizado através do software Matlab, no qual foi implementado um controlador PI. O Matlab também serve como sensor de frente de onda e envia os dados necessários para que o Arduino processe e, por fim, mova o espelho ajustando o ponto luminoso na posição central da imagem. A partir do desenvolvimento do projeto, foi possível obter resultados satisfatórios, levando em consideração as limitações devido a busca por componentes de baixo custo. 2020-11-11T14:02:48Z 2020-11-11T14:02:48Z 2018-02-08 bachelorThesis SANCHETTA, André Cruz; LOPES E SILVA, Gustavo Henrique; SACCARDO, João Vitor Araujo. Correção de turbulência: óptica adaptativa. 2018. 74 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Controle e Automação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2018. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8234 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Curso de Engenharia de Controle e Automação UTFPR |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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Português |
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Fotografia - Aplicações científicas Óptica fotográfica Resolução (Óptica) Telescópios Espelhos Turbulência atmosférica Engenharia elétrica Photography - Scientific applications Photographic optics Resolution (Optics) Reflecting telescopes Mirror Atmospheric turbulence Electric engineering CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::ELETRONICA INDUSTRIAL |
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When taking astronomical photographs it is needed a long exposure with low brightness. The atmospheric turbulence interferes on the light wavefront coming from celestial bodies. It is possible to correct this distortion through adaptive optics technique. The main objective of this final paper was to study the correction of the atmosphere turbulence and develop a low cost system using this technique. This project was implemented in an optical bench, in which, the system captures an image (through a webcam) coming from a fake celestial body simulated by a laser and corrects its position. The correction of the image is fulfilled by a two-axis mobile mirror (Tip-Tilt) moved by two step motors connected to an Arduino and aided by a software. The Matlab software performs the mirror movement’s control, and a PI controller was implemented. The Matlab, also works as wavefront sensor and sends the needed data, so that, the Arduino can process, and finally, move the mirror adjusting the bright spot to the image center position. From the project development, it was possible to obtain good results, taking into account the limitations due to the search for low cost components. |
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SANCHETTA, André Cruz; LOPES E SILVA, Gustavo Henrique; SACCARDO, João Vitor Araujo. Correção de turbulência: óptica adaptativa. 2018. 74 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Controle e Automação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2018. |
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