|
|
Ověření metody rekonstrukce prostorového rozložení indexu lomu pomocí holografického mikroskopu
Schneider, Martin ; Antoš, Martin (oponent) ; Kolman, Pavel (vedoucí práce)
Abstrakt Předmětem bakalářské práce je využití transmisního digitálního holografického mikroskopu pro rekonstrukci prostorového rozložení indexu lomu pozorovaného objektu. Při využití excentrické rotační dírkové clony jako zdroje světla dochází k osvětlování předmětu rovinnou vlnou skloněnou vůči optické ose. Pro různá natočení clony získáme průměty tohoto předmětu. Využitím metod používaných v tomografii jsme se pokusili zpětně rekonstruovat index lomu pozorovaného předmětu. Práce je věnována návrhu rotační dírkové clony. Konstrukčně bylo dořešeno osvětlení a uchycení dírkové clony a zařízení bylo sestrojeno a ověřena jeho funkčnost. Experimentální část práce se zabývá rekonstrukcí prostorového rozložení indexu lomu vybraného testovacího objektu.
|
|
|
Koherencí řízený holografický mikroskop
Kolman, Pavel ; Křupka, Ivan (oponent) ; Kozubek, Michal (oponent) ; Chmelík, Radim (vedoucí práce)
Byl navržen, zkonstruován a ověřen koherencí řízený transmisní holografický mikroskop (CCHM) s mimoosovým achromatickým a prostorově invariantním interferometrem s difrakčním děličem svazku. Tento interferometr umožňuje zobrazení světlem plošného, časově i prostorově nekoherentního zdroje. Mimoosové holografické zobrazení předmětu je zaznamenáno a numericky je fourierovskými metodami rekonstruována komplexní amplituda předmětové vlny, tedy její intenzita a fáze. Fázové zobrazení představuje rozdíl optických drah mezi předmětovou a referenční větví způsobený vloženým předmětem. Jde tedy o kvantitativní fázový kontrast. Intenzitní zobrazení je při osvětlení prostorově nekoherentním zdrojem ekvivalentní zobrazení rastrovacím konfokálním mikroskopem. Lze tedy zobrazovat předměty překryté rozptylující vrstvou nebo vnořené v rozptylujícím prostředí. Při současném použití prostorově a časově nekoherentního osvětlení jsou optické řezy tenčí než v případě konfokálního mikroskopu. K rekonstrukci zobrazení stačí jediný snímek hologramu, což zaručuje vysokou odolnost systému vůči rychlým změnám podmínek pozorování, zejména turbulencím okolního prostředí. Frekvence snímkování není omezena žádnou částí optické soustavy. Je omezena pouze rychlostí záznamového zařízení. Je tedy možné pozorování velmi rychlých dějů. V rámci koherenčního objemu lze mikroskop ex post numericky přeostřovat. Stupeň koherence osvětlení lze přizpůsobit charakteru vzorku a požadovaným vlastnostem zobrazení. Vyšší stupeň koherence osvětlení poskytuje možnost numerického přeostřování v osově rozsáhlejší oblasti. Omezení koherence tuto oblast zužuje a současně ztenčuje optický řez, potlačuje koherenční šum a umožňuje zobrazení pouze balistickým světlem. Kromě separace balistického světla umožňuje CCHM separovat také světlo difúzní. Paralelní holografický záznam obrazu v mnoha barvách v jediném okamžiku umožňuje v některých případech překonat destruktivní interferenci světla ve vzorku na některé vlnové délce a zachovat tím fázovou informaci z tohoto pozorovaného místa. Příčná rozlišovací schopnost odpovídá nekoherentnímu zobrazovacímu procesu a je dvojnásobná oproti rozlišovací schopnosti při koherentním osvětlení. Je popsáno optické uspořádání mikroskopu a jsou uvedeny podmínky, jejichž splněním se dosáhne achromatičnosti interferometru. Na základě zvolené metody rekonstrukce komplexní amplitudy zobrazení a na základě analýzy spektra prostorových frekvencí hologramu ve výstupní rovině interferometru je odvozena jedna z podmínek pro stanovení hustoty vrypů difrakčního děliče svazku. Je určena účinná spektrální propustnost mikroskopu, je pojednáno o vlivu vyšších difrakčních řádů na výsledné holografické zobrazení a o vlivu velikosti plošného zdroje na kontrast interferenčních proužků hologramu. Dále jsou odvozeny podmínky pro zvětšení a numerickou aperturu výstupního objektivu, je určena velikost zorného pole a ta je porovnána s běžným světelným mikroskopem. Součástí práce je výrobní výkresová dokumentace mikroskopu. Podrobně je popsán způsob nastavení všech optických prvků mikroskopu, a to jak v průběhu montáže, tak při běžném provozu při výměně objektivů. Na zobrazení modelových vzorků jsou demonstrovány a diskutovány vlastnosti holografického zobrazení.
|
|
|
Konstrukční úpravy koherencí řízeného holografického mikroskopu
Matela, Milan ; Šerý, Mojmír (oponent) ; Kolman, Pavel (vedoucí práce)
Předmětem diplomové práce je konstrukční úprava koherencí řízeného holografického mikroskopu, která povede k odstranění některých nedostatků. V práci je stručně popsána historie interferenční mikroskopie a rozdíly mezi jednotlivými druhy interferenčních mikroskopů. Jsou také uvedeny konstrukční nedostatky současného stavu a navrhnuta řešení, která jsou stručně popsána. Následně je vybráno nejlepší řešení, které je upraveno do konečné podoby, je podrobně popsáno a následně je provedena i jeho realizace. V závěru práce je shrnuto, zda úpravy vyhovují a jestli splnily požadované podmínky.
|
|
|
Použití fluorescenčního holografického mikroskopu
Zobač, Evžen ; Dostál, Zbyněk (oponent) ; Kolman, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce pojednává o fluorescenčním holografickém mikroskopu, interferometrickém mikroskopu s mimoosovou interferencí. Práce je rozdělena na část teoretickou a praktickou. V teoretické části je popsáno uspořádání fluorescenčního holografického mikroskopu a základní teorie ohledně fluorescenční interferometrie. Dále jsou zde uvedeny metody používané ke zvýšení rozlišení fluorescenčních mikroskopů. Praktická část se věnuje ověření zobrazovacích vlastností fluorescenčního holografického mikroskopu a také možnostem, které vylepší zobrazovací vlastnosti a měření jako takové.
|
|
|
Možnosti trojrozměrného zobrazování v transmisním holografickém mikroskopu
Sládková, Lucia ; Jákl, Petr (oponent) ; Kolman, Pavel (vedoucí práce)
Digitálna holografická mikroskopia (DHM) je neinvazívna metóda vhodná pre získavanie obrazu i u vzoriek s nízkym konstrastom. V súčasnej dobe konštrukcia DHM umožňuje vzorku osvetliť plošným zdrojom svetla, halogénovou lampou. Plošný zdroj sa zobrazuje do prednej ohniskovej roviny kondenzora tak, aby bolo dosiahnuté Köhlerovo osvetlenie vzorky. Každému bodu zdroja odpovedá v predmetovom priestore objektívu rovinná vlna osvetľujúca celé zorné pole, avšak z iného smeru. Poloha bodu plošného zdroja určuje smer osvetlenia. Mikroskop umožňuje teda rekonštruovať nielen intenzitu, ale i fázu predmetovej vlny. Novo navrhnutá a skonštruovaná výmenná dierková clona pri rotácii okolo optickej osi upravuje plošné osvetlenie. Clona je umiestnená excentricky vzhľadom k optickej osi mikroskopu. Dopad zväzku svetla na vzorku je pod definovaným uhlom. Po rekonštrukcii snímok fázy z jednotlivých uhlov osvetlenia by malo byť možné získať trojdimenzionálnu štruktúru vzorky.
|
|
|
Heuristics for Length Bounded Cuts
Madaj, Pavel ; Kolman, Petr (vedoucí práce) ; Koutecký, Martin (oponent)
Táto práca sa zaoberá problémom nájdenia minimálneho dľžkovo obmedzeného rezu v grafe. Najprv poskytneme stručný prehľad problému a jeho aplikácií. Potom zhrnieme známe teoretické výsledky a aproximačné algoritmy. Skúmame existujúce formulácie li- neárnych programov pre tento problém a navrhujeme novú. Stručná diskusia o potenciál- nych ťažkých príkladoch, ktoré sú využité na testovanie našich formulácií, je tiež zahrnutá. Zameriavame sa na správanie našej navrhovanej rodiny lineárnych programov a porovná- vame ju s existujúcou prirodzenou formuláciou. Taktiež porovnávame výkonnosť rôznych heuristík a aproximačných algoritmov v praxi skúmaním ich správania sa na veľkej sade malých instancií. 1
|
|
|
Efficient representation of k-mer sets
Milyutina, Ekaterina ; Veselý, Pavel (vedoucí práce) ; Kolman, Petr (oponent)
In this thesis we explore and compare various methods for efficient k-mer set representation. We evaluate traditional de Bruijn graph representation techniques against greedy approximation algorithms for the Shortest Superstring Problem. We describe the linear- time implementation of the well-known Greedy algorithm by Ukkonen [1990] and extend it to another related algorithm, called TGreedy. In addition, we test selected algorithms on a bacterial genome and pangenome to highlight the differences in the size of their output representation and the computational resources used, providing an insight into their respective efficiencies.
|
|
|
Approximation and Online Algorithms
Tichý, Tomáš ; Sgall, Jiří (vedoucí práce) ; Kolman, Petr (oponent) ; van Stee, Rob (oponent)
This thesis presents results of our research in the area of optimization problems with incomplete information-our research is focused on the online scheduling problems. Our research is based on the worst-case analysis of studied problems and algorithms; thus we use methods of the competitive analysis during our research. Althrough there are many "real-world" industrial and theoretical applications of the online scheduling problems there are still so many open problems with so simple description. Therefore it is important, interesting and also challenging to study the online scheduling problems and their simplified variants as well. In this thesis we have shown the following our results of our research on the online scheduling problems: A 1.58-competitive online algorithm for the problem of randomized scheduling of unit jobs on a single processor, where the jobs are arriving over time and the total weight of processed jobs ismaximized. A lower bound 1.172 on the competitive ratio for the problem of randomized scheduling of 2-uniform unit jobs on a single processor, where the jobs are arriving over time andthe totalweight of processed jobs is maximized. A lower bound 1.25 on the competitive ratio for the problem of randomized scheduling of s-uniform unit jobs on a single processor where s is tending to...
|
|
|
Clustering techniques for ads monitoring
Dzetkulič, Tomáš ; Kolman, Petr (vedoucí práce) ; Kára, Jan (oponent)
Práca sa zaoberá možnosťami klastrovania inzercie so zameraním na realitnú inzerciu. V prvej časti práce definujeme čo to je klastrovanie, kde sa používa a aké sú typické požiadavky na klastrovacie algoritmy. Popíšeme existujúce klastrovacie metódy, ich vlastnosti a použitie. Posúdime ich vhodnosť pre oblasť inzercie a vyberieme najvhodnejší algoritmus pre klastrovanie rádovo miliónov inzerátov. V ďalšej časti detailne popíšeme interpretáciu inzerátu ako prvku vektorového priestoru s vysokou dimenziou a algoritmus klastrujúci prvky takéhoto vektorového priestoru založený na rodinách lokálnych hašovacích funkcií. Popíšeme jeho vlastnosti, časovú a pamäťovú zložitosť, jeho parametre a očakávané výsledky behu algoritmu. V implementačnej časti rozoberieme detaily implementácie v programovacom jazyku Java a navrhneme vhodné uloženie dát v relačnej databázi. V časti venovanej testom potom zhodnotíme výsledky behu algoritmu na reálnych dátach a porovnáme ich s očakávaným výstupom algoritmu. V závere práce posúdime možnosti ďalšieho rozšírenia použitej klastrovacej metódy.
|
|
|
Problém hledání optimální cesty v dopravních sítích při vícekriteriální metrice
Vodička, Jan ; Fiala, Jiří (vedoucí práce) ; Kolman, Petr (oponent)
V práci jsou popsány základní metody hledání optimální cesty v grafech se zaměřením na některé specifické vlastnosti dopravních sítí, zmíněny jsou existující postupy, které se jejich řešením zabývají. Je navržena nelineární cenová funkce, díky níž lze zohledňovat uživatelské preference jednotlivých kritérií cesty (délka, čas, cena, apod.). Nabídnuty jsou i potřebné modifikace vyhledávacích algoritmů. Je popsána metoda pro zohlednění dopravních manévrů libovolné délky, jež zvětšují množinu uzlů i hran grafu úměrně k počtu hran v množině manévrů. Prezentována je i obecná metoda eliminace množství hran, jež je nutné zahrnout do výpočtu optimální cesty mezi množinami uzlů v grafu. K tomu je využito předpočítaných množin hran. Výstupem předkládané diplomové práce jsou tři metody řešící specifické aspekty vyhledávání optimální cesty v dopravní síti. Zatímco při praktickém použití první z těchto metod se vyskytují omezení velikosti zpracovatelných dat, další dvě metody tvoří základ komerčního navigačního systému. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
host ::
RSS.