Опыт проведения государственного экзамена для магистров в виде комплексного задания на кафедре Прикладной и компьютерной оптики СПб НИУ ИТМО (программа Компьютерная оптика) Иванова Т.В., Ежова К.В., Корешев С.Н., Романова Г.И. СПб НИУ ИТМО

(812) (812) Форма проведения экзамена Комплексное задание содержит: Письменная часть: тесты задачи теоретические вопросы Работа за компьютером практическое задание Один вариант задания для всех Каждый год задания составляются заново

(812) (812) Регламент экзамена Письменная часть экзамена в аудитории 4 академических часа разрешается пользоваться любыми печатными и рукописными источниками запрещается общение и использование любых электронных устройств Практическая часть экзамена в компьютерном классе 1 академический час разрешается пользоваться электронными версиями методических указаний, открытых на всех компьютерах запрещается общение и использование печатной литературы доступ в интернет на время проведения экзамена закрыт

(812) (812) Состав вопросов (2012 год) Дисциплина "Компьютерное моделирование и оценка качества изображения" Задача (10 баллов) Практическое задание (15 баллов) Дисциплина "Компьютерная обработка изображений" Тест-вопрос (3 балла) Дисциплина "Голограммные оптические элементы и устройства" Творческий теоретический вопрос (12 баллов) Дисциплина "Компьютерные методы оптимизации" Задача (4 балла) Задача (12 баллов) Дисциплина "Компьютерные методы контроля оптики" Теоретический вопрос (4 балла) Тест-вопрос (4 балла) Задача (8 баллов) ВСЕГО баллов

(812) (812) Примеры письменных заданий Теоретический вопрос (12 баллов) Перечислите факторы, оказывающие влияние на качество изображения, формируемого с помощью голограмм. Объясните механизм влияния каждого из указанных вами факторов. Тест-вопрос (4 балла) На рисунках приведен вид интерференционных картин, полученных при контроле различных оптических систем на интерферометре Физо (эталонный волновой фронт – плоский). Известно, что в системе доминирует только одна аберрация (не выше третьего порядка), а все остальные пренебрежимо малы. Укажите, какая именно аберрация присутствует в оптической системе. Задача (8 баллов) После компьютерной обработки и расшифровки интерферограммы были получены следующие значения коэффициентов Цернике: С 40 = 0.25, С 11 = – 1.0 (дл.волн), остальные коэффициенты пренебрежимо малы. Укажите, какие аберрации присутствуют в системе (2 балла), вычислите значение волновой аберрации в меридиональном сечении на краю зрачка (2 балла). Исключив ошибки волнового фронта, фактически не влияющие на качество оптики, нарисуйте график волновой аберрации (2 балла) и определите ее размах (2 балла). a)б)б)

(812) (812) Пример практического задания Реализовать на языке С++ программу, вычисляющую функцию рассеяния точки и частотно-контрастную характеристику оптической системы. Параметры оптической системы: зрачок круглый с центральным экранированием ε=0.5, аберрации отсутствуют, пропускание равномерно по зрачку. Входные данные: количество элементов в выборке – 512х512 шаг – 0.05 Выходные данные: файлы с распределением интенсивности на ФРТ, распределением пропускания на зрачке, и частотно-контрастной характеристикой. При создании программы можно воспользоваться программой- заготовкой CalcImage и файлом для анализа выходных данных result.xmcd. Программа-заготовка содержит: описание и реализацию класса комплексной выборки описание и реализацию класса сдвигового дискретного преобразования Фурье

(812) (812) Результаты экзамена Статистика по вопросам

(812) (812) Выводы формат комплексного экзаменационного задания позволяет, по сравнению с традиционной формой экзамена, лучше проконтролировать компетенции как совокупность теоретических знаний и практических навыков использование одного варианта экзаменационного задания позволяет повысить объективность оценки оценивание вопросов в баллах позволяет повысить объективность оценки и упростить оценивание экзамена