|
|
Theoretical and Experimental Determination of the Amount of Information in Human Ocular Biometric Characteristics
Semerád, Lukáš ; Smolík, Luděk (oponent) ; Thorhallsson, Torfi (oponent) ; Drahanský, Martin (vedoucí práce)
The aim of this work is to design method and quantify amount of biometric entropy in the human retina. In other words, this work seeks to determine how unique this biometric feature is, and whether universality is ensured in the human population. The first part shows how the human eye works, especially with regard to the retina. Is also mentioned the physiological basis of angiogenesis in the retina, on which biometric recognition is based in the work's next part. Further are noted ophthalmological devices designed by the STRaDe research group, which are equipped algorithms for detection of the most common diseases in the retina, which are manifested by a visual change. The fourth part presents a tool for generating synthetic retinas, which can be used to create databases for testing other algorithms. Further part deals with the statistical evaluation of the points and properties of the retina, from which it's based the theoretical formula for the calculation retina biometric entropy. In the final chapter are outlined several principles for quantify the mentioned theoretical formula. The work could serve to prove the uniqueness of biometric devices based on retinal scanning, which are currently not very widespread.
|
|
|
Automatizované hodnocení kvality snímků sítnice pomocí strojového učení
Mikheda, Vladislav ; Vaško, Marek (oponent) ; Kavetskyi, Andrii (vedoucí práce)
Tato práce se zaměřuje na řešení problému hodnocení kvality snímků sítnice. Při diagnostice onemocnění lékaři se zaměřují na kvalitu jednotlivých anatomických struktur sítnice, podle kterých probíhá diagnostika. Cílem této práce je navrhnout a implementovat program pro automatizované hodnocení kvality snímků sítnice na základě anatomických struktur pomocí neuronových sítí. K řešení výše uvedeného problému bylo vyvinuto a implementováno celkem šest neuronových sítí. Tři z nich měly za úkol segmentovat jednotlivé anatomické struktury sítnice a tři další měly vyhodnocovat snímky na základě kvality segmentované struktury. Bylo provedeno jak testování každé neuronové sítě zvlášť, tak testování celého programu. Model umožňuje hodnocení kvality snímků sítnice na základě anatomických struktur.
|
|
|
Konstrukce simulátoru pro studium tření a mazání oka
Snopek, Lukáš ; Horák, Zdeněk (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá konstrukčním návrhem tribometru, jehož funkcí je simulace interakce lidského oka s očním víčkem při současném měření tření v jejich kontaktu a tloušťky slzného filmu. Tribometr bude poté využíván pro výzkum a vývoj umělých slz na bázi kyseliny hyaluronové. Cílem práce byl návrh podmínek experimentu, návrh koncepčních a konstrukčních řešení, zajištění výroby, montáže a validace zařízení. Podmínky experimentu byly stanoveny na základě kritické rešerše. Byly navrženy čtyři různé koncepční řešení, z nichž dvě byly vybrány pro následné rozpracování v konstrukčním řešení. Na základě vytvořené výkresové dokumentace byla poté zajištěna výroba nenormalizovaných komponent a montáž. Validace experimentů prokázala, že simulátor umožňuje měření tření a tloušťky slzného filmu v místě kontaktu za požadovaných podmínek, a to s konformním i nekonformním typem kontaktu. Přínosem této práce je konstrukce nového zařízení, které umožňuje měřit součinitel tření i tloušťku filmu při konformním kontaktu, což nabízí nové příležitosti ve studiu biotribologie lidského oka.
|
|
|
Enhancement of a mechanical eye model setup for IOL testing
Dvořák, Ferdinand ; BSc, Andrea Balz (oponent) ; BSc, Lukas Traxler, (vedoucí práce)
Cataract is the most common cause of blindness. The only way to treat it is the cataract surgery during which the affected crystalline lens is destroyed and removed from the eye and replaced with an implantable intraocular lens. After the cataract surgery, a displacement of the intraocular lens from its aligned position happens in some cases. The lenses may be of several designs and their properties are subject to regulatory standards. These standards, however, do not include testing of the postoperative displacement of the lens. For this purpose, an optomechanical eye model setup was previously developed to enable measuring of the wavefront aberrations of the intraocular lenses. As this setup does not perfectly mimic the physiology of the human eye and the manipulation with it may sometimes introduce unwanted errors, the objective of this thesis is to fight the above-mentioned imperfections and develop a new, enhanced eye model setup which will address these.
|
|
|
Automatic Detection of Eye Retinal Pathologies
Tlustoš, Vít ; Beran, Vítězslav (oponent) ; Drahanský, Martin (vedoucí práce)
This thesis aims to design and implement a system that automatically detects retinal eye pathologies. The retina is an essential part of the eye that, as the only organ in the body, contains light-sensitive cells that make a vision possible. For the treatment of eye disease to be successful, early detection and precise examination of its extent are crucial. The proposed system based on the supplied image automatically generates masks representing occurrences of individual pathologies. The result is then presented to the user. A convolutional neural network based on the U-Net architecture handles the evaluation. The network was trained on the Indian Diabetic Retinopathy Image Dataset (IDRiD), which contains 81 images of the retina and associated annotations. The system was evaluated using the AUC-PR score (area under the precision-recall curve). Segmentation of hard exudates, soft exudates, hemorrhages and microaneurysms achieved an AUC-PR score of 74%, 50%, 45% and 33%, respectively. This work proposes an innovative architecture that, if further developed, has the potential to be used by ophthalmologists for diagnosing and determining the extent of retinal disease.
|
|
|
The Evolution and Functional Role of the Colour of Iris in Humans, Its Biological Role, and Cross-Cultural Perception
Kočnar, Tomáš ; Kleisner, Karel (vedoucí práce) ; Windhager, Sonja (oponent) ; Wacewicz, Slawomir (oponent)
Lidské oko představuje výrazný a jedinečný prvek, který se podílí na vzhledu obličeje. Na rozdíl od očí jiných savců vyniká zejména svým neobvyklým tvarem, nápadnou bílou sklérou a širokou škálou barev oční duhovky, jakou nenalezneme u jiných živočichů. Barva očí samotná, i jako součást celkového vzhledu obličeje, je téma, které spíše zůstává stranou zájmu výzkumu percepce osobnostních faktorů. Tato práce nejprve shrnuje poznatky o souvislostech mezi faktory fyziologickými a barvou očí, a také se věnuje dosud zjištěným korelacím barvy očí s různými faktory psychologickými a behaviorálními. Práce dále představuje výzkum zabývající se potenciálním vztahem barvy očí a pociťované dominance a atraktivity. První a druhá studie zkoumají, zda a do jaké míry barva očí souvisí s morfologickými rysy obličeje, které zodpovídají za pociťovanou dominanci. Výsledky těchto studií nicméně poskytují nejednoznačné závěry. Třetí studie na základě mezikulturního srovnání ukázala, že obličeje nositelů modrých očí byly hodnoceny jako atraktivnější v populacích s majoritním zastoupením hnědookých jedinců. Je proto otázkou, zda tato zjištění, která se týkají jen určitých populací, jsou důsledkem negativního frekvenčně závislého výběru, který mohl ovlivnit současnou diverzitu barvy očí. Účelem této práce tedy bylo zjistit, do jaké...
|
|
|
Retinal Blood Vessel Segmentation
Nemčeková, Barbora ; Drahanský, Martin (oponent) ; Kavetskyi, Andrii (vedoucí práce)
The retina is an important part of the human eye. Incident light is processed here and moreover, it plays an essential role in diagnosing various diseases. Its early diagnostics can prevent serious consequences, such as blindness. The most common retinal diseases include diabetic retinopathy, as a consequence of diabetes, and age-related macular degeneration. Automatic retinal vessels segmentation facilitates and speeds up the work of an ophthalmologist. This work focuses on retinal blood vessels segmentation and its further classification into thin and thick vessels. The proposed algorithm is based on morphological operations, k-means clustering, and Frangi's algorithm. Evaluation of the proposed method was performed on two publicly available datasets - Drive and HRF. The results obtained represent 69,89 % for sensitivity, 91,55 % for specificity, and 88,63 % for accuracy. Division of the vessels shows, that on average 21,50 % vessels pixels belong to thick vessels and the rest 78,50 % belong to thin vessels.
|
|
|
Generation of Synthetic Retinal Images with High Resolution
Aubrecht, Tomáš ; Heidari, Mona (oponent) ; Drahanský, Martin (vedoucí práce)
Special equipment, a fundus camera, is needed to capture the retina, which is the most important part of the human eye. Therefore, the main objective of this work is to design and implement a system that would be able to generate retinal images. The proposed solution uses an image-to-image translation, where the system is provided with a black and white image at the input containing only bloodstream, on the basis of which a color image of the entire retina is generated. The system consists of two neural networks: a generator, which generates retinal images, and a discriminator, which classifies these images as real or synthetic. Training of this system was performed on 141 images from publicly available databases. A new database was created with more than 2,800 images of healthy retinas in a resolution of 1024x1024. This database could be used as a learning tool for ophthalmologists or for the development of various applications working with retinas.
|
|
|
Detection of pathologies in retinal images
Mesíková, Klaudia ; Kolář, Radim (oponent) ; Vičar, Tomáš (vedoucí práce)
The goal of this thesis is to design and implement software for the detection of diabetes mellitus symptoms from the image of the human eye retina. Diabetic retinopathy is the most common disease affecting the retina. Pathologies connected with this disease can lead to partial or complete blindness. For the detection of pathological symptoms is important to correctly detect some parts of the eye retina such as optic disc and blood vessels. These can cause a problem with the identification of disease. After removing the optic disc and blood vessels, the pathology object is being detected.
|
|
|
Rekonstrukce extrahovaného krevního řečiště ve snímcích sítnic oka
Kozel, Vojtěch ; Drahanský, Martin (oponent) ; Semerád, Lukáš (vedoucí práce)
Cévní řečiště díky svým vlastnostem hraje roli hned v několika oborech. V lékařství je díky snímkům sítnic možno diagnostikovat různou řadu onemocnění pacientů. Díky své unikátnosti u každého jedince hraje sítnice velký význam v oblasti biometrie. Obyčejný zdravý člověk má sítnici po celý svůj život konzistentní. V případě onemocnění se můžou vlastnosti sítnic měnit, docházet k jejímu krvácení, porušení a podobně. Při automatizovaném zpracování poté nastávají problémy. Ať už z důvodu chyb snímacích zařízení, vlivem onemocnění, nebo chybami algoritmů, které provádí extrakci cévních řečišť. Tato práce se věnuje problému vzniku přerušení v extrahovaném cévním řečišti. Obsahuje popis důvodů vzniku přerušení a implementaci řešení rekonstrukce přerušených cévních řečišť. Algoritmus je implementován v jazyce Java s použitím volně dostupné knihovny OpenCV.
|
host ::
RSS.