|
|
Coherence gated holographic microscopy
Ďuriš, Miroslav ; Tyc,, Tomáš (referee) ; Baránek,, Michal (referee) ; Chmelík, Radim (advisor)
Výskumníci v oblasti biomedicíny a metapovrchov opakovane siahajú po kvantitatívnom fázovom zobrazovaní (QPI) ako primárnej zobrazovacej technike vďaka jej vysokovýkonnému, neinvazívnemu a kvantitatívnemu charakteru. Preto si QPI rýchlo vybudovalo svoju nepostrádateľnú úlohu pri identifikácii zriedkavých javov a skríningu v biomedicíne alebo automatizovanej analýze obrazových dát pomocou umelej inteligencie. Tieto a mnohé ďalšie aplikácie zdieľajú náročné splnieľnú požiadavku na rozsiahle a kvalitné súbory dát. Táto práca sa zaoberá základnými problémami optického zobrazovania a to hlavne v biomedicínskom výskume. Výskum v tejto práci je zameraný na štúdium a vývoj nových zobrazovacích metód rozšírením možností koherenciou riadeného holografického mikroskopu. V práci sme sa zaoberali tromi hlavnými oblasťami biomedicínskeho zobrazovania: zobrazovaním v kalnom prostredí, QPI so superrozlíšením a rekonštrukciou 3D rozloženia indexu lomu. Na dosiahnutie takýchto ambicióznych výsledkov sme využili takzvaný efekt koherenčnej brány, ktorý sa zvyčajne využíva na zobrazovanie cez nepriehľadné médiá najmenej rozptýleným (balistickým) svetlom. Zobrazovanie v kalných prostrediach adresujeme v tejto práci tak, že neintuitívne používame koherenčnú bránu na zobrazovanie nebalistickým svetlom, čo nám umožňuje získať informácie chýbajúce v balistickom obraze. Kombinácia obrazov pre rôzne pozície koherenčnej brány nám umožňuje syntetizovať obraz kvalitnejší ako prístupy využívajúce len balistické svetlo. Toto experimentálne demonštrujeme na kvantitatívnom zobrazovaní cez hrubé biologické tkanivo. V práci boli skúmané dva prístupy k superrozlíšeniu kvantitatívneho fázového obrazu. Prvým je prístup adaptujúci syntetickú apertúru, pre ktorý opäť využívame efekty koherenčného bránovania čiastočne koherentného svetla v kombinácii so šikmým osvetlením, ktoré zabezpečuje difrakcia na jednoduchej šesťuholníkovej fázovej mriežke umiestnenej v blízkosti vzorky. Syntetizujeme QPI s výrazne zväčšeným pásmom priestorových frekvencií zo sekvenčne získaných obrazov vytvorených koherenčne filtrovaným svetlom rozptýleným do každého difrakčného rádu mriežky. Ďalej sme vyvinuli metódu tvarovania koherenčnej brány, ktorá umožňuje QPI so superrozlíšením v reálnom čase. V práci navrhujeme prístup založený na skutočnosti, že rozptylová funkcia nášho systému je súčin difrakčne limitovaného obrazu bodového objektu a funkcie koherenčnej brány, ktorú tvarujeme podobne ako superoscilačný hotspot. Výsledok súčinu je rozptylová funkcia so sub-difrakčne limitovanou šírkou centrálneho peaku a so zanedbateľnými postrannými maximami, ktoré sú bežnou prekážkou zobrazovania pomocou superoscilácií. Útlm postranných maxím a zlepšenie rozlíšenia sa odohráva súčasne v celom zornom poli. Preto predstavujeme prvé jednosnímkové QPI so superrozlíšením. Pri oboch metódach sme dosiahli zlepšenie rozlíšenia aspoň o 19\%. V práci sa taktiež venujeme aj 3D zobrazovaniu pomocou koherenciou riadeného holografického mikroskopu. Vyvinuli sme metódu na rekonštrukciu 3D distribúcie indexu lomu zo série kvantitatívnych fázových obrazov vzorky pre rôzné pozície v axiálnom smere. Rekonštruovaná distribúcia indexu lomu má vlastnosti podobné výstupom optickej difrakčnej tomografie. Zároveň je ale potrebný počet akvizícií v prípade navrhovanej metódy výrazne nižší. Náš prístup demonštrujeme pomocou simulovaných, ako aj experimentálnych údajov.
|
|
|
Program for light pattern decoding in structured light 3D scanner application
Ďuriš, Miroslav ; Zatočilová, Aneta (referee) ; Koutecký, Tomáš (advisor)
This thesis deals with decoding program design for fringe projection 3D scanner and transformation of decoded information into world coordinates. Contemporary indus-try increasingly uses the optical measuring devices to control dimensional and geo-metrical quality of produced products. Therefore, the main goal of the thesis is to expand existing knowledge about the optical 3D scanner used at the Institute of Ma-chine and Industrial Design at Faculty of Mechanical Engineering Brno University of Technology and to create software that handles images made by a camera, using lim-ited available information about the measuring system and its parameters. Fringes projected by a projector form a sinusoidal pattern, that is phase shifted several times to obtain a wrapped phase map of this pattern. Then the phase unwrapping is carried out using the multi-wavelength method. Relations between the unwrapped phase of a pixel and world coordinates are obtained by empirical system calibration. The thesis describes a complete process of the program development and its func-tionality. The data obtained from the developed program are compared with the data generated by original 3D scanner control software. Consequently, there is determined an accuracy and functionality of the developed program and algorithms.
|
|
|
Various Chess Variations
Ďuriš, Michal ; Zbořil, František (referee) ; Rozman, Jaroslav (advisor)
The main goal of this bachelor's thesis was to create an application, which offer an opportunity to play a game between human and computer with possibillity of choosing from various chess variations. The introduction classifies existing chess variations into the groups and describes eventuelly required changes of valuation function in comparison with classic chess variation. Next part is describes a suggestion and a realization of implementation and also the main graphical user compotents. The last part evaluates the thesis with suggestions how to improve the application even more.
|
|
|
The manipulator SMC MAP 205 control
Ďuriš, Martin ; Němec, Zdeněk (referee) ; Marada, Tomáš (advisor)
The thesis deal with a model of electronically controlled assembly minicell MAP-205 based on pneumatic drives and its debugging. Assembly minicell simulates assembling and disassembling of simple four item assembly. Minicell is controlled by Phoenix Contact ILC 150ETH programmable logic controller. The minicell control program is composed of several subroutines/subprograms providing various functionalities to assembly minicell. There is integrated HMI created in Control Web application too. It allows to display actual status of each component and to control each drive in manual mode. Communication between HMI based on PC and PLC controller is supported by Bluetooth module and OPC server.
|
|
|
Process of Award Procedure on Public Works Contracts
Ďuriš, Marek ; Gotzová, Dagmar (referee) ; Korytárová, Jana (advisor)
The aim of this thesis is to analyze the required qualifications for a specific public contract. Another objective of this work is to determine how and if the sponsor offers candidates evaluated transparently and evaluation criteria, which has laid down and their weight. Following these weights of evaluation criteria is to determine how they, in their change, affect the order of candidates evaluated. Ultimately, the aim in this work to determine if the surveyed public contract implemented at the cost of the winning bid.
|
|
|
Imaging of an object in turbid medium by combining the signal of ballistic and diffuse photons in the coherence-controlled holographic microscope
Ďuriš, Miroslav ; Bouchal, Zdeněk (referee) ; Chmelík, Radim (advisor)
Diplomová práca sa zaoberá kvantitatívnym fázovým zobrazovaním objektov umiestnených za rozptyľujúcim prostredím v koherenciou riadenom holografickom mikroskope. Tento mikroskop umožnuje zobrazovať s úplne nekoherentným osvetlením vzorky, čo vyvoláva efekt koherenčnej brány. Koherenčná brána je veľmi dôležitá vlastnosť zobrazovacieho systému umožňujúca separáciu balistických a rozptýlených fotónov, jej dôkladnému vysvetleniu je venovaná značná časť práce. Ďalej sú prezentované základy teórie zobrazenia v koherenciou riadenom holografickom mikroskope. Tie sú využité v závere práce pri interpretácii experimentálnych výsledkov. Cieľom práce je navrhnúť metódu pre pozorovanie fázových objektov v rozptyľujúcich prostrediach a experimentálne túto metódu overiť. Na základe analytických výsledkov a predchádzajúceho výskumu je navrhnutá nová metóda, ktorá je ďalej overovaná pomocou rôzne komplexných vzoriek. Je založená na zázname viacerých obrazov s rôznym posunutím referenčného poľa. Každý posun korešponduje so zobrazovaním pomocou inej skupiny fotónov. Je možné vytvoriť syntetický obraz so zlepšenou kvalitou sčítaním jednotlivých obrazov získaných z interferencie balistických alebo rozptýlených fotónov. Experimenty s rôzne komplexnými vzorkami poskytujú náhľad na obmedzenia prezentovanej metódy.
|
|
|
Searching algorithms
Ďuriš, Martin ; Šeda, Miloš (referee) ; Dvořák, Jiří (advisor)
The thesis describes and analyzes selected searching algorithms for single dimensional array. Algorithms are analyzed mathematically and graphically. Mathematical analysis is based on analysis of average amount of performed comparisons required for the final result and literature review. Graphical analysis is based on multiple examinations of selected searching methods with randomly generated single dimensional arrays. The graphs show dependency of elapsed searching time of successful and unsuccessful searching trial on the size of single dimensional array. The results establish the binary searching algorithm as the fastest one of the selected searching algorithms.
|
|
|
Imaging of an object in turbid medium by combining the signal of ballistic and diffuse photons in the coherence-controlled holographic microscope
Ďuriš, Miroslav ; Bouchal, Zdeněk (referee) ; Chmelík, Radim (advisor)
Diplomová práca sa zaoberá kvantitatívnym fázovým zobrazovaním objektov umiestnených za rozptyľujúcim prostredím v koherenciou riadenom holografickom mikroskope. Tento mikroskop umožnuje zobrazovať s úplne nekoherentným osvetlením vzorky, čo vyvoláva efekt koherenčnej brány. Koherenčná brána je veľmi dôležitá vlastnosť zobrazovacieho systému umožňujúca separáciu balistických a rozptýlených fotónov, jej dôkladnému vysvetleniu je venovaná značná časť práce. Ďalej sú prezentované základy teórie zobrazenia v koherenciou riadenom holografickom mikroskope. Tie sú využité v závere práce pri interpretácii experimentálnych výsledkov. Cieľom práce je navrhnúť metódu pre pozorovanie fázových objektov v rozptyľujúcich prostrediach a experimentálne túto metódu overiť. Na základe analytických výsledkov a predchádzajúceho výskumu je navrhnutá nová metóda, ktorá je ďalej overovaná pomocou rôzne komplexných vzoriek. Je založená na zázname viacerých obrazov s rôznym posunutím referenčného poľa. Každý posun korešponduje so zobrazovaním pomocou inej skupiny fotónov. Je možné vytvoriť syntetický obraz so zlepšenou kvalitou sčítaním jednotlivých obrazov získaných z interferencie balistických alebo rozptýlených fotónov. Experimenty s rôzne komplexnými vzorkami poskytujú náhľad na obmedzenia prezentovanej metódy.
|
|
|
Program for light pattern decoding in structured light 3D scanner application
Ďuriš, Miroslav ; Zatočilová, Aneta (referee) ; Koutecký, Tomáš (advisor)
This thesis deals with decoding program design for fringe projection 3D scanner and transformation of decoded information into world coordinates. Contemporary indus-try increasingly uses the optical measuring devices to control dimensional and geo-metrical quality of produced products. Therefore, the main goal of the thesis is to expand existing knowledge about the optical 3D scanner used at the Institute of Ma-chine and Industrial Design at Faculty of Mechanical Engineering Brno University of Technology and to create software that handles images made by a camera, using lim-ited available information about the measuring system and its parameters. Fringes projected by a projector form a sinusoidal pattern, that is phase shifted several times to obtain a wrapped phase map of this pattern. Then the phase unwrapping is carried out using the multi-wavelength method. Relations between the unwrapped phase of a pixel and world coordinates are obtained by empirical system calibration. The thesis describes a complete process of the program development and its func-tionality. The data obtained from the developed program are compared with the data generated by original 3D scanner control software. Consequently, there is determined an accuracy and functionality of the developed program and algorithms.
|
|
|
Various Chess Variations
Ďuriš, Michal ; Zbořil, František (referee) ; Rozman, Jaroslav (advisor)
The main goal of this bachelor's thesis was to create an application, which offer an opportunity to play a game between human and computer with possibillity of choosing from various chess variations. The introduction classifies existing chess variations into the groups and describes eventuelly required changes of valuation function in comparison with classic chess variation. Next part is describes a suggestion and a realization of implementation and also the main graphical user compotents. The last part evaluates the thesis with suggestions how to improve the application even more.
|
guest ::
