|
|
Study of Scattering and Polarization of Light in Biological Tissue
Abubaker, Hamed Mohamed ; Hrabovský, Miroslav (oponent) ; Číp, Ondřej (oponent) ; Tománek, Pavel (vedoucí práce)
Tissue optics becomes a rapidly expanding field of great interest and a precise knowledge of optical properties of biological tissues is essential for biomedical investigation and food quality control. If the sample of tissue is illuminated, the multiple scattering occurs. In the case of the postmortem tissue (meat) the cell dimensions are larger than the wavelength. Mie scattering of transmitted or reflected light arises and produces various polarization states. Polarization properties of light scattered from a scattering medium have been studied with experiments and modeling. Two modified experiments were performed: scattering of polarized light passing twice the sample (forward and backward) and only transmitted light. The measurements of scattered light display depolarization and rotation of polarized light, which depend both on orientation of the muscle fibers and ageing process of meat. Theoretical description of turbid biological tissue and computing of radiative transfer equation by modified Polarized Light Monte Carlo (PLMC) method has also been executed. It is shown that the degree of polarization is sensitive to the optical properties of the turbid medium. The results demonstrate that polarized light scattered from a scattering medium is sensitive to the state of input polarization and the optical properties and thickness of the tissue during the ageing. The correlations of polarization changes and freshness of meat, as well as dynamic behavior of the polarization in ageing meat are shown.
|
|
|
Zhodnocení vybraných softwarových nástrojů určených pro modelování úniku nebezpečných látek při haváriích v chemickém průmyslu
Hrušková, Veronika ; Martincová, Jana Victoria (oponent) ; Adamec, Vladimír (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na modelování úniků nebezpečných látek a na to určeným softwarovým nástrojům. Práce sestává ze tří částí. První část je teoretická, kde se zabývám nebezpečnými látkami a jejich legislativou, nehodovostí v průmyslu, fyzikálními modely úniku a rozptylu nebezpečných látek a faktory ovlivňující jejich šíření v ovzduší a v poslední řadě softwarovým nástrojům. Druhá část, experimentální, charakterizuje vybrané softwarové nástroje a v nich následné modelování. Třetí část je věnována výsledkům modelování a analýze vybraných softwarových nástrojů. Cílem diplomové práce je analyzovat vybrané softwarové nástroje určené pro modelování úniku nebezpečných látek, porovnat jejich vypovídací schopnost a možné využití.
|
|
|
Měření extinkčních spekter opticky zachycených plazmonických nanočástic
Flajšmanová, Jana ; Jonáš,, Alexander (oponent) ; Brzobohatý, Oto (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá zobrazováním v temném poli a optickou spektroskopií opticky zachycených plazmonických nanočástic. Optické chytání a charakterizace jednotlivých částic nebo jejich určitého množství jsou názorně vysvětleny. Počet opticky chycených částic může být odhadnut z intenzity rozptylu objektu v temném poli. Experimenty prokazují u chycených kovových nanočástic jejich vzájemnou interakci, na rozdíl od částic dielektrických. Rozptylová spektra plazmonických nanočástic jsou srovnána s teoretickými modely založenými na Mieho teorii a Diskrétní dipólové aproximaci.
|
|
|
Disperzní vlivy na vysokorychlostní přenos optickou sítí
Filip, Tomáš ; Šporik, Jan (oponent) ; Tejkal, Vladimír (vedoucí práce)
Práce se zabývá principem optického přenosu, jeho přenosovými médii a dále pak výhodami a nevýhodami. V první polovině se zaměří na nežádoucí vlivy působící na přenos signálu v optických sítích, na disperzní vlivy a zejména pak na polarizační vidovou disperzi (PMD – Polarization Mode Dispersion). Druhá polovina práce se zabývá měřením vlastností optických vláken, převážně chromatické a polarizační vidové disperze, používanými metodami a jejich principy. Následně jsou uvedeny současné možnosti kompenzace disperzí. Sedmá kapitola se zabývá simulací optické trasy pomocí programu OptiSystem a testování vybraných kompenzačních metod při přenosové rychlosti 40Gb/s. V poslední kapitole jsou zpracovány výsledky měření reálné optické trasy pro Masarykovu univerzitu.
|
|
|
Vliv útlumu optického vlákna na přenosovou kapacitu optických tras
Žák, Ondřej ; Škorpil, Vladislav (oponent) ; Reichert, Pavel (vedoucí práce)
Podstatou této práce je vytvoření komplexního pohledu na problematiku optického útlumu. Práce postupně vysvětluje mechanismy optického útlumu a charakterizuje jeho spektrální závislost. Popisuje základní složky optického útlumu, jejich druhy a vlastní spektrální závislost těchto druhů. Bakalářská práce vysvětluje požadavky přenosového systému na spektrální charakteristiku optických vláken a vliv útlumu na kapacitu optické trasy. Výstupem bakalářské práce je programové řešení navrženého matematického modelu pro výpočet spektrální závislosti optického útlumu. Program je realizovaný v prostředí MATLAB je přiložena i verze v prostředí Microsoft Office 1997-2007. Vytvořený program je schopný aproximovat body získané z měření optického útlumu pomocí Lagrangeova interpolačního polynomu a proložením Rayleighovou křivkou.
|
|
|
Porovnání účinnosti návrhů experimentů pro statistickou analýzu úloh s náhodnými vstupy
Martinásková, Magdalena ; Novák, Drahomír (oponent) ; Vořechovský, Miroslav (vedoucí práce)
V práci jsou představeny metody a kritéria pro tvorbu a optimalizaci návrhů počítačových experimentů. Jejich kombinací byly s použitím jádra programu Freet vytvořeny optimalizované návrhy. Vhodnost těchto návrhů pro statistické vyhodnocení úloh s náhodnými vstupy byla následně posouzena porovnáním získaných výsledků šesti zvolených funkcí s přesným, analyticky získaným řešením. V práci je obsažena základní teorie, definice vyhodnocovaných funkcí, popis nastavení optimalizačních procesů a rozbor získaných výsledků včetně dalších doporučení týkajících se zjištěných nedostatků určitých návrhů. Dále je popsána aplikace, která byla vytvořena pro zobrazení výsledků.
|
|
|
Metody ditheringu obrazu
Pelc, Lukáš ; Křupka, Aleš (oponent) ; Rajmic, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce pojednává o metodách ditheringu obrazu. Základem je vysvětlení teorie digitálního obrazu, barevných modelů, palety a hloubky barev. Následuje rozebrání základních metod omezování barevného prostoru jakou jsou metody prahování, náhodného a maticového rozptylu. Rozebrány jsou i pokročilé metody ditheringu s distribucí chyby, v čele s nejznámější metodou Floyd-Steinberg. Zahrnuto je porovnání jednotlivých metod včetně subjektivního srovnání pomocí dotazníku. Programovou část tvoří JAVA applet, který ukazuje možnosti generování obrázků pomocí jednotlivých metod ditheringu.
|
|
|
Návrh optoelektrického snímače biologických tkání
Balík, Zdeněk ; Bartlová, Milada (oponent) ; Tománek, Pavel (vedoucí práce)
Biologické tkáně jsou opticky nehomogenní a absorpční materiály. Jsou složeny z různých struktur, jako jsou buňky, buněčné organely a různé vláknové struktury. Vlivem těchto struktur dochází k různým interakcím se světlem a k jevům jako je absorpce, rozptyl nebo polarizace světla. Ke zkoumání zralosti masa se používají četné metody ultrazvukové, elektromagnetické, elektrické i optické. Svaly představují anizotropní prostředí, jehož elektrické a optické vlastnosti se mění v závislosti na směru šíření signálů. V této práci je zkoumáno porovnání elektrických impedančních měření s měřením rozptýleného polarizovaného světla. Zvolili jsme vzorky vepřového a kuřecího masa, které se vyznačují relativně homogenní strukturou. Elektrická metoda je slibná v tom, že poskytuje mnohem více informací pomocí relativně laciného a rychlého měřicího systému. Navržená optická metoda umožnuje měřit stáčení polarizační roviny s časem zrání masa v rozsahu 95°. Přes první nadějné dosažené výsledky v této diplomové práci bude třeba provést další měření, která by ukázala vztah mezi optickým rozptylem, elektrickou anizotropií a strukturálními změnami v mase při jeho stárnutí.
|
|
|
Magnetická pole pro biomedicínské experimenty
Otýpka, Jan ; Cipín, Radoslav (oponent) ; Patočka, Miroslav (vedoucí práce)
V práci se zabývám řešením magnetických polí pro využití v oboru biomedicíny. Toto řešení zahrnuje volbu správného geometrického uspořádání cívky pro generování magnetického pole s homogenním rozložením magnetické indukce v co největším možném prostoru. V práci jsou srovnány tři typy cívek tj. solenoid, toroid a Helmholtzovou cívkou. U Helmholtzovy cívky a solenoidu je pak provedený rozbor magnetické indukce ve vnitřním prostoru cívek. Další část je věnována elektrické rezonanci v LC obvodu. Ta je potom využitá pro vznik pulsního magnetického pole v Helmholtzově cívce. Jsou zde shrnuty teoretické a praktické poznatky pro návrh a konstrukci rezonančního měniče. Konec je pak věnován měření obvodových veličin a ověření teoretických poznatků.
|
|
|
Moderní kódování řečového signálu pomocí přeparametrizovaných modelů
Zapletal, Ondřej ; Průša, Zdeněk (oponent) ; Rajmic, Pavel (vedoucí práce)
Náplní teoretické části této práce je studie přeparametrizovaných modelů. To jsou takové modely signálů, ve kterých je pro jejich parametrizaci stanoveno více proměnných, než je potřeba a následně se hledá tzv. řídké řešení pomocí iteračních algoritmů. Cílem takovéto analýzy je výběr pouze těch důležitých (řídkých) parametrů. Teorie se opírá o lineární algebru, vektorové prostory, báze a tzv. framy. Úkolem samostatného projektu této práce je popis a simulace dvou řečových kodérů: klasického kodéru na bázi lineárního predikčního kódování řeči a kodéru využívajícího přeparametrizované modely pro náhodné ARMA procesy. Součástí jejich realizace je i vytvoření dekodérů a zhodnocení kvality rekonstrukce obou z nich. Pro realizaci je využito prostředí MATLAB a knihovna funkcí pro přeparametrizované modely (toolbox frames).
|
host ::
RSS.