|
|
Segmentační metody ve zpracování biomedicínských obrazů
Mikulka, Jan ; Přibil, Jiří (oponent) ; Dostál, Otto (oponent) ; Gescheidtová, Eva (vedoucí práce)
Disertační práce pojednává o moderních metodách a přístupech ke zpracování obrazů, konkrétně k jejich segmentaci, klasifikaci a vyhodnocování parametrů. Jedná se především o zpracování medicínských snímků měkkých tkání pořízených metodou magnetické rezonance (MR) a dále mikroskopických obrazů tkání. Ze segmentovaných obrazů lze jednoduše popsat hranice hledaných objektů. Tyto nalezené hranice mohou sloužit k dalšímu zpracování jako výpočet obvodů, obsahů, povrchů, objemů nebo dokonce k trojrozměrné rekonstrukci zobrazovaného objektu. Popsaná navržená řešení lze použít pro klasifikaci zdravých či postižených tkání snímaných metodami MR či jinými. V disertační práci jsou uvedeny příklady aplikací, ve kterých byly navržené segmentační metody použity. V oblasti segmentace obrazů se práce zaměřuje na metody založené na řešení parciálních diferenciálních rovnic. Jedná se o moderní přístupy zpracování obrazů, zvané též aktivní kontury. Tento přístup ke zpracování obrazů je velmi výhodný u segmentace reálného obrazu, který je zatížený šumem, má neostré hrany a přechody mezi objekty. Výsledkem disertační práce jsou navržené metody pro automatickou segmentaci obrazů a klasifikaci objektů.
|
|
|
Koexistence mobilních komunikačních systémů WLAN a Bluetooth
Mikulka, Jan ; Hanus, Stanislav (vedoucí práce)
Disertační práce se zabývá problematikou vzájemného rušení bezdrátových standardů WLAN a Bluetooth. Standard Bluetooth pracuje v bezlicenčním frekvenčním pásmu 2,402 - 2,480 GHz, které je také využíváno zástupcem sítí WLAN - standardem IEEE 802.11b/g (Wi-Fi). Jelikož je toto frekvenční pásmo bezlicenční, může být využíváno zároveň několika standardy i různými zdroji průmyslového rušení, díky čemuž může docházet k interferencím. V první části disertační práce je nejprve podán stručný přehled o využití frekvenčního pásma 2,402 - 2,480 GHz a o podmínkách pro provoz bezdrátových systémů v tomto pásmu. Dále jsou popsány fyzické vrstvy standardů Bluetooth a IEEE 802.11b/g a techniky používané pro předcházení kolizím. Hlavní část disertační práce je zaměřena na modelování vzájemného rušení na fyzických vrstvách standardů Bluetooth a IEEE 802.11b/g v prostředí Mathworks Matlab a jeho ověření v reálných podmínkách. Hlavním přínosem disertační práce je vytvoření nového modelu pro zkoumání koexistence standardů Bluetooth a Wi-Fi. Výsledky získané pomocí programu v prostředí Matlab Simulink byly ověřeny v reálných podmínkách pomocí moderního vektorového analyzátoru. Měřením byla ověřena také správnost použité metody a bezchybnost vytvořených modelů a výsledků simulací. Dosažené výsledky jsou prezentovány ve formě grafů a součástí jednotlivých kapitol jsou i závěrečná shrnutí. Odpovídající tabulky vypočtených a naměřených hodnot jsou dostupné na přiloženém CD.
|
|
|
Studium transportu látek ve stoncích rostlin
Doubek, Vladimír ; Kubásek, Radek (oponent) ; Mikulka, Jan (vedoucí práce)
Práce popisuje princip nukleární magnetické rezonance a dále tři ze základních měřicích technik NMR. Magnetická rezonance využívá toho, že každý proton i neutron má svůj určitý moment hybnosti. Je založena na sledování odezvy jader umístěných do magnetického pole B0 a na interakci s vysokofrekvenčním elektromagnetickým vlněním. Měření odezvy signálu se liší v přivádění RF impulzu. Metoda spinového echa (SE) je založena na dvou po sobě jdoucích impulzech 90° a 180° na rozdíl od metody Inverse Recovery (IR), kdy se přivádí jako první 180° impulz následovaný 90°. U metody Hahn echo (měření efektivního relaxačního času T2*) je přiveden 90° impulz. Pro všechny metody je výsledný signál po skončení děje zachycen v příjmací cívce.
|
|
|
Měření povrchu jehlic jehličnanů technikami MR tomografie
Hladík, Roman ; Kubásek, Radek (oponent) ; Mikulka, Jan (vedoucí práce)
V této bakalářské práci se pojednává o tomografii na principu magnetické resonance a vyhodnocení nasnímaných obrázků jehlic jehličnanů. Nejprve jsou popsány fyzikální základy magnetické resonance a metody snímání objektů. Další část se věnuje grafickému předzpracování, sestávajícího se z potlačení šumu a segmentace obrazu. Dále je rozebrán návrh a popis aplikace na vyhodnocení povrchu jehlic. V poslední části se nachází výsledky z experimentálního měření několika vzorků. Přiložené dokumenty obsahují zdrojové kódy v jazyce Matlab.
|
|
| |
|
|
Výpočet okamžitého kmitočtu
Mik, Šimon ; Mikulka, Jan (oponent) ; Kubásek, Radek (vedoucí práce)
V bakalářské práci jsou popsány algoritmy, které je možno použít k výpočtu okamžitého kmitočtu. Následně jsou uvedeny závěry, ke kterým se došlo po implementaci uvedených algoritmů do programu Matlab. Metody jsou porovnávány ze dvou hledisek. Prvním hlediskem je přesnost metod v závislosti na časovém průběhu vstupního signálu. Druhým hlediskem je přesnost metod v závislosti na poměru kmitočtu a vzorkovacího kmitočtu vstupního signálu. Cílem této práce je zhodnocení jednotlivých metod a posouzení, která metoda vykazuje nejlepší vlastnosti.
|
|
|
Výkonnost sítě Flash OFDM
Jireček, Martin ; Mikulka, Jan (oponent) ; Hanus, Stanislav (vedoucí práce)
Sítě FLASH-OFDM (Fast Low-latency Access with Seamless Handoff-Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) jsou zařazovány do sítí čtvrté generace. Systém je určen pro rychlý přenos dat, dosahuje nižšího zpoždění než sítě třetí generace. Průměrně se přenosová rychlost pohybuje kolem 1,5Mb/s pro downlink a 300-500kb/s pro uplink. V souvislosti s vývojem vysokorychlostních sítí a systémů s omezenou mobilitou (Bluetooth, IEEE 802.11) na straně jedné a globálních sítí s vysokým stupněm mobility (CDMA2000, WCDMA) na straně druhé, vznikla potřeba nového standardu, jenž by spojil výhody obou těchto dosud ne zcela slučitelných přístupů. V návaznosti na vývoj specifikací pro WiMAX byly tedy pro nový standard definovány základní požadavky: • mobilita uživatele, • vysokorychlostního přenosu dat včetně roamingu, • co nejmenší odezva systému umožňující používání aplikací v reálném čase, • vysoký počet současně komunikujících účastníků v buňce, • možnost lepšího řízení QoS (Quality of Service).
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.