|
|
Possibilities of the object surface determination in tomographic data set
Kalasová, Dominika ; Novotný, Jan (referee) ; Zikmund, Tomáš (advisor)
This work studies the possibilities for determining surfaces of objects in tomographic data. This procedure is important for post-processing - object visualization, coordinate measuring, export to STL file format etc., and it is complicated due to tomographic artifacts, porosity of material, material inhomogenities, and low-quality data. The possibilities of the surface determination in VGStudio MAX 2.2 software are described and demonstrated on steel fiber-reinforced concrete sample.
|
|
|
Construction of motorized filter changer for tomographic system Rigaku Nano3DX
Maleček, Lukáš ; Nožičková,, Dominika (referee) ; Zikmund, Tomáš (advisor)
X-ray computed tomography is a technique that finds widespread application nowadays. The initial use of this technique was mainly in medical diagnostics. The achievable accuracy of this technique has been progressively improved so much that today the computed tomography finds applications even in the field of industry. It is a non-destructive method of three-dimensional imaging of the internal structures of the examined objects. The quality of the resulting CT data is influenced by several factors. One of these factors is the property of X-rays, which we use for measurements. We are able to partially alter the properties of X-rays and thus obtain higher quality CT data, without the occurrence of some tomographic artifacts. The main way how we can change the properties of the generated X-rays is called additional filtration. This work deals with the study of X-ray spectra, based on which X-ray filters are optimized, to achieve the most efficient filtration. The main aim of this bachelor thesis is also the construction and production of a motorized changer of these filters, which should cause the speeding up the process of setting the whole CT measurement and allow the development of new computed tomography techniques.
|
|
|
Object Speed Measuring Using The Fourier Transform
Zikmund, Tomáš ; Martišek, Karel (referee) ; Štarha, Pavel (advisor)
This work deals with object speed measuring using image analysis method. The reader will become familiar with a mathematical theory upon which the method is based. The mathematical algorithm for obtaining the speed of a given object is illustrated. Furthermore, an original computer program has been developed and the results of real measuring are shown.
|
|
|
Optimization of X-ray computed tomography method for imaging of low-density materials
Maleček, Lukáš ; Oberta, Peter (referee) ; Zikmund, Tomáš (advisor)
X-ray computed tomography is a technique enabling three-dimensional non-destructive imaging of the internal structure of measured objects. This imaging method has become a standard tool utilized in various fields, including medicine, industry, and science. Conventional X-ray computed tomography is based on the absorption of X-rays as it is passing through the measured object. However, this conventional imaging approach has its limitations, particularly when imaging objects with low density that causes only low X-ray attenuation. In such cases, sufficient contrast between the measured object and the background is not achieved. This thesis focuses on the optimization of phase contrast imaging, which utilizes phase changes of radiation as it is passing through the sample to overcome the limitations of absorption-based computed tomography. The detection of phase changes is achieved in the thesis using the propagation-based method. The main goal is to develop a methodology for finding the optimal parameters for the acquisition of tomographic data and also for the following processing of obtained X-ray projections. The results are qualitatively and quantitatively evaluated to assess the benefits of the developed methodology.
|
|
|
Noise reduction in high resolution computed tomography data
Tkadlecová, Markéta ; Chmelík,, Jiří (referee) ; Zikmund, Tomáš (advisor)
Vzhledem ke komplexnosti procesu akvizice dat výpočetní tomografie (CT) je šum v rentgenových snímcích nevyhnutelný a může vést ke zkreslení získané informace. Proto by měl být co nejvíce potlačen. Dosud se výzkum zaměřoval především na redukci šumu v CT datech u lékařských CT s nízkými dávkami, zatímco o šumu a jeho potlačení v CT datech s vysokým rozlišením je známo jen málo. Tato redukce může probíhat v oblasti rentgenových snímků, v průběhu tomografické rekonstrukce nebo v oblasti tomografických řezů. Tato práce se zabývá především redukcí šumu v rentgenových snímcích a tomografických řezech. Prvním krokem k nalezení komplexní metodiky je určení rozdělení a matematického modelu šumu přítomného v rentgenových snímcích. Tento model byl určen pomocí snímků bez přítomného vzorku, které byly pořízeny s různými expozičními časy. Pomocí stanoveného modelu byl simulován šum ve fantomovém datasetu. Vybrané algoritmy byly testovány na projekčních snímcích a tomografických řezech fantomu a porovnávány jak subjektivně, tak objektivně pomocí metrik kvality obrazu. Strategie s nejlepšími výsledky byly dále testovány na naměřených CT datech z CT systému Rigaku nano3DX s vysokým rozlišením a byly popsány jejich výhody, omezení a možnosti využití.
|
|
|
Material Decomposition in Spectral Submicron Computed Tomography
Mikuláček, Pavel ; Zikmund, Tomáš (referee) ; Štarha, Pavel (advisor)
Počítačová tomografie je nedestruktivní zobrazovací metoda vnitřních struktur vzorků. Využití nachází především v lékařství, ale také v průmyslu nebo výzkumu. V lékařství se také běžně používá spektrální počítačová tomografie, která umožňuje diferenciaci materiálů na základě jejich útlumových vlastností, které jsou závislé na energii rentgenového záření. Tento přístup se začíná také objevovat v průmyslových aplikacích. Tato práce se zabývá dvouenergetickou počítačovou tomografií, což je specifická forma spektrální tomografie využívající dvě různá rentgenová spektra. Dekompozici materiálu lze provádět buď na projekčních datech nebo na jejich rekonstrukcích. Výstupem jsou obrazy obsahující informace o koncetracích jednotlivých materiálů, které se nachází ve skenovaném objemu. Kromě koncetrací lze také zjistit atomová čísla a hustoty těchto materiálů. V této práci byla implementována základní metoda, jejíž výstupy slouží jako počáteční odhady v řadě iteračních algoritmů, které provádí dekompozici. Také byla provedena implementace metody, která redukuje šum v rozložených obrazech, jejichž hodnoty jsou vysoce korelované. Algoritmy byly testovány na umělých datech, ale také na reálných datech pořízených přístrojem Rigaku Nano3DX. Bylo provedeno srovnání vlivu různých tomografických artefaktů na výsledný rozklad materiálu
|
|
|
Improving the image quality in sparse-angle X-ray computed microtomography using deep learning
Šrámek, Vojtěch ; Šalplachta, Jakub (referee) ; Zikmund, Tomáš (advisor)
X-ray computed microtomography represents a non-invasive method, which allows us to visualize the internal structure of objects, and therefore it is used in both industry and research. However, the measurement time required for data acquisition can be in the range of tens of hours. One way to shorten the measurement time is to reduce the number of acquired data, but this negatively affects the quality of the resulting image reconstruction. To improve the quality of the resulting image reconstruction, various interpolation techniques can be applied. In this work, selected interpolation methods that use deep learning will be applied to data from the laboratory of X-ray micro and nano computed tomography at CEITEC BUT and to data from a public source, and their effectiveness will be evaluated.
|
|
|
Quantitative 3D characterization of biological structures by X-ray computed microtomography
Tesařová, Markéta ; Vaňhara,, Petr (referee) ; Oberta,, Peter (referee) ; Zikmund, Tomáš (advisor)
Moderní vývojová biologie využívá široké spektrum metod k analyzování studovaných struktur. Multioborové týmy v poslední době prosazují využívání 3D přístupu k porozumění biologickým procesům. Jedna z hlavních překážek při využívání 3D zobrazovacích technik v biologii je nedostatek metodologie pro kvantifikování pozorovaných jevů, které často bývají příčinou vývojových či genetických onemocnění. V posledních letech se v biologických výzkumech rozšířilo využití rentgenové počítačové mikrotomografie (mikroCT). Technika mikroCT dokáže poskytnout izotropní rozlišení až 1 µm a při správné přípravě vzorku širokou škálu tkáňové diferenciace. Biologické struktury jsou však rozmanitých velikostí a tvarů a každá struktura vyžaduje specifický přístup v oblasti zpracování dat. Tato práce se zabývá využitím mikroCT pro zobrazování, ale především 3D charakterizaci biologických struktur ex-vivo. Zvláštní důraz je kladen na analýzu měkkých tkání v hlavách myších embryí a zobrazování různých druhů mloků se zaměřením na jejich regenerační schopnosti. Tato práce popisuje relevantní informace pro uživatele mikroCT zabývajícími se biologickými projekty: To zahrnuje přípravu vzorku pro měření, výběr vhodných parametrů k samotnému měření, a především analýzu vzniklého 3D datasetu. Nejnovější technologické pokroky ve 3D zobrazovaní byly studovány a testovány na konkrétních projektech vývojové biologie, kde 3D informace získaná pomocí mikroCT hrála klíčovou roli.
|
|
|
Determination of device geometrical misalignments influence on dimensional measurements in X-ray microcomputed tomography
Blažek, Pavel ; Klapetek, Petr (referee) ; Zikmund, Tomáš (advisor)
Tato práce se zabývá geometrickými nepřesnostmi v geometrii rentgenového počítačového tomografu (CT přístroj). Především jejich vlivem na výsledky metrologických měření a metodami kterými lze tyto negativní efekty eliminovat. V práci jsou prezentovány výsledky simulací CT měření v softwaru aRTist při kterých byli nastavovány nepřesnosti v pozici detektoru a osy rotace vzorku. Ukazuje se tak, které geometrické faktory mají na měření největší vliv. Praktická část se pak zabývá CT přístrojem HeliScan, který využívá unikátní rekonstrukční algoritmus k eliminaci geometrických nepřesností. Jsou vyvinuty referenční objekty (pláty s rubínovými kuličkami a zirkonová koule), které splňují požadavky normy VDI/VDE 2630 1.3. na testování metrologických schopností přístroje. Objekty vhodné pro měření ve větším zorném polem byly vyrobeny, zkalibrovány a otestovány v CT měření.
|
|
|
Role of Smarca5 (Snf2h) during transcription of transfected DNA template.
Zikmund, Tomáš ; Stopka, Tomáš (advisor) ; Smetana, Karel (referee)
Cellular and tissue characteristics are results of dynamic regulation of gene expression. DNA wrapped into proteins, referred to as chromatin, requires involvement of mechanisms guiding accessibility of specific sequences. In higher organisms, chromatin remodeling proteins are indispensable in regulating chromatin structure including ISWI ATPase SMARCA5. SMARCA5 is involved in almost any transaction on DNA including transcription, however precise in vivo role of SMARCA5 in these processes remains unknown. To advance understanding of specific role of SMARCA5 in the development of chromatin structure during transcription we devised cellular model in which SMARAC5 level is manipulated while chromatin structure development and transcriptional response are monitored. Our data indicate that the transfected DNA template that is transcribed is enriched with histone H3 and its specific methylation of Histone H3 lysine (K) 4, a mark of active chromatin structure. Overexpression of SMARCA5 results within the reporter gene coding sequence in ~2,5-3 fold increase of both H3 occupancy an its modification H3K4Me3. Increased DNA template commitment into chromatinization is associated with repression of reporter gene expression. These results are supported by studies indicating dynamic development of nucleosomal...
|
guest ::
RSS feed.