|
Segmentace tomografických dat v prostředí 3D Slicer
Korčuška, Robert ; Dvořák, Pavel (oponent) ; Mikulka, Jan (vedoucí práce)
Táto práca obsahuje základný teoretický rozbor segmentácie obrazu pomocou techniky SVM, teóriu klasifikácie dát a popis programu 3D Slicer. Práca popisuje spracovanie medicínskych obrazov a demonštruje problematiku segmentácie týchto obrazov. Obsahuje návrh a implementáciu metódy SVM v programe 3D Slicer ako rozširovací modul programu. SVM metóda je porovnaná s jednoduchými segmentačnými metódami programu 3D Slicer. Experimentálne je overená kvalita segmentácie metódou SVM na reálnych subjektoch.
|
|
Implementace rekonstrukčních metod pro čtení čárového kódu
Kadlčík, Libor ; Bartušek, Karel (oponent) ; Mikulka, Jan (vedoucí práce)
Informace je v čárovém kódu uložena jako posloupnost různě širokých proužků a mezer, a tak lze čárový kód považovat za dvouúrovňový (obdélníkový) signál. V případě tzv. magnetických čárových kódů jsou proužky tvořeny nanesením malého množství feromagnetického materiálu na podklad. Snímání probíhá snímací oscilátorem, jehož kmitočet je ovlivňován přítomností feromagnetického materiálu. Signál ze snímacího oscilátoru je poté (zde číslicově) kmitočtově demodulován. Z důvodu teplotního driftu kmitočtu oscilátoru je demodulovaný signál doprovázen stejnosměrným driftem. Práce proto neopomíjí metodu pro odstranění driftu. Nechybí ani metoda detekující přítomnost čárového kódu, jež je na drift necitlivá. Snímání čárového kódu je výrazně ztěžováno konvolučním zkreslením, které vzniká jako důsledek citlivosti snímače rozprostírající se do okolí. Konvoluční zkreslení se projevuje jako průchod signálu dolní propustí a s tím spojeným zaoblením a prolínáním hran signálu, jež se stávají obtížně detekovatelnými. Konvoluční zkreslení lze charakterizovat pomocí prostorové impulzní odezvy (PSF). Při snímání magnetických čárových kódů je tvar PSF předem znám, ale její stejnosměrný přenos a šířka jsou neznámé (při rychlém pohybu snímacího oscilátoru je signál zúžen a s ním i PSF). Proto jsou představeny vyvinuté metody pro odhad těchto parametrů. Před dekódováním čárového kódu je nezbytné rekonstrukcí ze signálu odstranit konvoluční zkreslení. Účinným prostředkem jsou variační metody, jejichž podstatou je formulace rekonstrukční úlohy jako optimalizační problém minimalizace funkcionálu. Předností variačních metod je možnost funkcionál doplňovat o další dílčí funkcionály (regularizace) a~tím výrazně napomoci úspěšné rekonstrukci signálu. Princip variačních metod je popsán, včetně ukázek vlivu jednotlivých regularizací. Všechny algoritmy a metody (včetně demodulace signálu ze snímacího oscilátoru) jsou implementovány číslicově jako program pro mikrokontrolér z rodiny PIC32, který nabízí dostatečně vysoký výpočetní výkon, a tak i slepá dekonvoluce (při níž je třeba navíc najít skutečnou PSF) je provedena během několika sekund. Mikrokontrolér je součástí čtečky magnetického čárového kódu, jejíž hardware umožňuje přečtená data přenášet do osobního počítače prostřednictvím rozhraní PS/2 nebo USB (pomocí simulace stisků na pomyslné klávesnici) nebo zobrazit na displeji.
|
|
Realizace impedančního analyzátoru
Slinták, Vlastimil ; Smékal, Zdeněk (oponent) ; Mikulka, Jan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem měřicího přístroje pro měření impedancí antén. Analyzátor obsahuje analogovou VF část i digitální obvod pro následné zpracování a prezentaci naměřených hodnot. V první části práce jsou popsány některé metody měření impedancí, z nichž je vybrána obvodová analýza. Ta je pak použita v konstruovaném analyzátoru, jehož konstrukce a realizace je popsána v druhé části práce.
|
|
Zpracování obrazů při perfúzním zobrazování
Dolníček, Petr ; Dvořák, Pavel (oponent) ; Mikulka, Jan (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce bylo vytvořit skript pro program MATLAB, který je schopen načíst obrázky DICOM standardu, přečíst informace v jejich hlavičce a zvolit správnou sérii snímků pro perfuzní analýzu. Tato analýza je založena na detekci kontrastní látky v lidském těle a správné interpretaci změn kontrastu této látky v čase. Celá práce se snaží popsat cestu ke tvorbě systému schopného automatické analýzy a kvalifikace nádoru. Nakonec je vytvořeným skriptem provedena analýza poskytnutých DICOM snímků.
|
|
Zpracování RTG snímků při výzkumu čelistních onemocnění
Kabrda, Miroslav ; Šmirg, Ondřej (oponent) ; Mikulka, Jan (vedoucí práce)
Předmětem této diplomové práce je návrh metody pro automatizované vyhodnocení parametrů rentgenových obrazů cystických onemocnění lidských čelistí. Hlavním problémem při lékařské diagnostice je nízká opakovatelnost způsobená subjektivním ohodnocením snímků bez použití nástroje pro zpracování obrazu. V diplomové práci jsou popsány základní kroky zpracování obrazu, jednotlivé metody segmentace obrazu a zvolená metoda segmentace live-wire. Databáze obrazů byla zpracována v Java prostředí ImageJ. V cystických oblastech byly vyhodnoceny jejich základní statistické a tvarové vlastnosti. Získané hodnoty byly použity pro učení klasifikačního modelu (rozhodovací strom) v prostředí RapidMiner. Tento model byl využit pro vytvoření zásuvného modulu pro automatickou klasifikaci typu cysty v programu ImageJ.
|
|
Využití filtračních metod v NMR měřeních
Nezhyba, Jiří ; Mikulka, Jan (oponent) ; Gescheidtová, Eva (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá vlnkovou transformací a jejím využitím při zpracování a odstraňování šumu ze snímků pořízených nukleární magnetickou rezonancí. Definuje základní pojmy v této problematice jako jsou mateřská vlnka či prahování. Především však popisuje princip vlnkové transformace, prahovací techniky a kritéria hodnocení účinnosti filtrace. Je zde popsána spojitost mezi vlnkovou transformací a bankami číslicových filtrů. V experimentální části je popsána navržená filtrační metoda odstranění šumu ze snímku pořízeného technikou nukleární magnetické rezonance. Byly aplikovány různé druhy mateřských vlnek. Vyhodnocení účinnosti filtrace bylo provedeno pomocí poměru signálu k šumu, relativního kontrastu a strmosti změny intenzity signálu. Dále se věnuje porovnání vlastností obrazu a výběru mateřské vlnky na základě vlastností obrazu. Obrazy byly porovnány z hlediska jejich histogramu, kumulativního histogramu, k-prostoru a diference obrazu.
|
|
Bezdrátový zvonek s digitálním přenosem hlasu
Partsch, Patrik ; Šebesta, Jiří (oponent) ; Mikulka, Jan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem bezdrátového zvonku s digitálním přenosem hlasu. Zahrnuje rozbor obvodu nRF9E5. Ve své úvodní části obecně charakterizuji daný problém. Ve své další části popisuji návrh schématu, návrh desky plošného spoje a návrh software. nRF9E5 je jednoduchý čip s plně zabudovaným RF transceiverem, 8051 kompatibilním mikrokontrolerem a čtyřmi desetibitovými analogově-digitálními převodníky. Přes studie veškeré dostupné literatury jsem nalezl jen velmi málo podrobných informací týkajících se této problematiky. Hlavním cílem mé diplomové práce je zhotovit bezdrátový zvonek s digitálním přenosem hlasu. Kromě toho práce obsahuje popsaná schémata.
|
|
Model pokrytí území buňkové sítě
Unzeitig, Lubomír ; Mikulka, Jan (oponent) ; Gleissner, Filip (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá šířením mobilního signálu ve formě elektromagnetické vlny v reálném prostředí městské mikrobuňky. Elektromagnetická vlna je průchodem městským prostředím ovlivňována řadou mechanizmů. Patří mezi ně především difrakce kolem vertikálních hran budov, difrakce o střechy a refrakce nebo rozptyl od stěn budov popř. země. Tyto mechanizmy jsou časově velmi proměnné. Pokud je chceme predikovat, musíme použít více či méně aproximovaný model. Pro experimentální část této práce je zvolen Bergův rekurzivní model, který je schopen predikovat střední hodnotu ztrát šířením resp. střední hodnotu výkonu signálu v daném mikrobuňkovém prostředí. Na jeho základě je vytvořen program umožňující výpočet pokrytí území buňkové sítě signálem. Jeho výhodou je možnost rozmístění až pěti základnových stanic a nastavení řady parametrů jako jsou pracovní frekvence, vysílací výkon základnové stanice, výšky antén základnové a mobilní stanice atd. Samozřejmostí je možnost volby systému GSM 900, GSM 1800 nebo UMTS. Vlastnosti použitého Bergova rekurzivního modelu jsou ověřeny simulacemi na pokusných i reálných mapách městské zástavby.
|
|
Rušení v bezdrátových sítích a jejich modelování (AWGN, Rayleigh, Rice fading channels)
Hloušek, Tomáš ; Gleissner, Filip (oponent) ; Mikulka, Jan (vedoucí práce)
Tato práce popisuje a modeluje rušení v bezdrátových sítích v reálných komunikačních kanálech. Přijatý signál v únikovém kanále je ovlivněn mnoha zkresleními a přídavným šumem. Reálný kanál ovlivňuje signál šumem a úniky. Gaussovský šum je výsledek působení kanálu awgn. Úniky jsou způsobeny vícecestným šířením v Rayleighově a Riceově kanálu. Hlavní cíl této práce je program BERsolve vytvořený v nástroji GUIDE v programu Matlab. Tento program umožňuje zhodnotit bitovou a symbolovou chybovost pro některé modely kanálů definované standardem COST207. BERsolve nabízí několik dalších funkcí jako je zobrazení časového průběhu, konstelačního diagramu a spektra. Tento program nám poskytuje přehledný náhled na problém rušení vícecestným šířením signálu.
|
| |