|
|
Sledování trendů elektrické aktivity srdce časově-frekvenčním rozkladem
Čáp, Martin ; Kozumplík, Jiří (oponent) ; Provazník, Ivo (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na využití časově-frekvenčního rozkladu signálu pro sledování vývojových trendů EKG. Cílem je vytvoření algoritmu, který by sledoval změny ST segmentu v záznamu EKG a jeho realizace programem MATLAB. V práci je rozebrána podstata vzniku EKG a jeho měření. Pro výpočty trendů je po načtení signálu nutné předzpracování signálu, které se skládá z filtrace a detekce potřebných bodů v EKG signálu. Pro rozklad signálu, jako i filtraci a rozměření signálu, je využívána vlnková transformace. Jako zdroj dat je využita databáze biomedicínských dat physionet. Jako výsledek algoritmu jsou vykresleny trendy ST segmentu pro 3 záznamy od 3 různých pacientů a jejich porovnání s referenční metodou hodnocení ST segmentu. Pro hodnocení stability srdce jako systému byly navrženy metody sledující změny polohy maximální hodnoty ve dvojpásmech spektra a metoda poincareho mapování. Realizovaný algoritmus je přiložený k této práci.
|
|
|
Zpracování obrazů raných smrkových kultur snímaných MR technikou
Raichl, Jaroslav ; Říha, Kamil (oponent) ; Gescheidtová, Eva (vedoucí práce)
Semestrální projekt se zabývá filtrací obrazů snímaných při nukleární magnetické rezonanci (NMR) a její uplatnění v praxi. Práce obsahuje popis principu nukleární magnetické rezonance, číslicových filtrů, základní struktury bank číslicových filtrů, teorii Vlnkové transformace a popis výpočtu poměru signál/šum v obraze. Základy filtrace MR signálu jsou srhnuty v teoretické části práce. V experimentální části práce jsou popsány vytvořené filtrační metody navržené pro odstranění šumu, vytvořené v programovém prostředí Matlab. Metody jsou založeny na Vlnkové transformaci, bankách filtrů s vhodně zvolenými prahovacími technikami. Účinnost navržených metod byla ověřena na 2D obrazech sejmutých na MR tomografu Ústavu přístrojové techniky Akademie věd v Brně.
|
|
|
Detekce komplexů QRS s využitím vlnkové transformace
Kocian, Ondřej ; Provazník, Ivo (oponent) ; Kozumplík, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou konstrukce detektoru QRS komplexů s využitím vlnkové transformace. Detekce QRS komplexů je velice významná, protože z ní lze automatizovaně získat tepovou frekvenci, popřípadě se využívá pro kompresi dat EKG signálu. Návrh detektoru lze provést mnoha způsoby, v tomto projektu byly zmíněny a následně odzkoušeny jen některé varianty. Princip navrženého detektoru počítá s rozložením signálu pomocí vlnkové transformace na jednotlivá pásma, tyto poté převádí do absolutní hodnoty, aby bylo možno účinně stanovit nadprahové výchylky signálu – předpokládané pozice QRS komplexů. Předpokládané pozice QRS ze všech pásem jsou následně mezi sebou porovnány a pokud se daná pozice vyskytne nejméně ve dvou sousedních pásmech, je uznána za právoplatný QRS komplex. K tomuto navrženému detektoru byly zmíněny ještě dvě modifikace, jejichž cíl byl zvýšit celkovou účinnost detekčního algoritmu. První z nich, využivající obálky signálu, neměla příliš pozitivní vliv na detekční účinnost. Druhá metoda, využívající kombinovaný signál ze tří pseudoortogonálních svodů, naopak vedla k navýšení detekční účinnosti. Samotný detektor a jeho případné modifikace byly nakonec odzkoušeny na signálech z knihovny CSE (na svodech II, V2 a V6).
|
|
|
Efektivní nástroj pro kompresi obrazu v jazyce Java
Průša, Zdeněk ; Rajmic, Pavel (oponent) ; Malý, Jan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou ztrátové komprese digitálních obrazových dat. Ztrátová komprese obecně zavádí určité zkreslení do výsledné reprezentace obrazu. Toto zkreslení by mělo být nerušivé nebo v lepším případě nepozorovatelné. K analýze obrazových dat se používá proces transformace a k vybrání relevantních údajů proces kódování. Hodnocení kvality rekonstruovaného obrazu může být podle prostředků prováděno objektivně nebo subjektivně. V této práci je představen a realizován kodér obrazu založený na dvojrozměrné vlnkové transformaci a SPIHT algoritmu kódování koeficientů. Bylo použito akcelerovaných postupů výpočtu vlnkové transformace pomocí lifting schématu. Kodér efektivně pracuje s barevnou informací obrazů pomocí modifikace původního SPIHT algoritmu. K vlastní realizaci byl použit programovací jazyk JAVA. Návrh byl proveden podle zásad objektového programování a je proto snadno modifikovatelný. Na demonstrovaných příkladech je možno sledovat účinnost a charakteristický způsob zkreslení navrženého kodéru při vysokých kompresních poměrech.
|
|
|
Využití vlnkové transformace při kompresi videosignálu
Kintl, Vojtěch ; Číka, Petr (oponent) ; Malý, Jan (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je nastudovat současné možnosti využití vlnkové transformace při kompresi videosignálu. Část práce je věnována teorii potřebné k praktické realizaci úkolu. Zabývá se popisem videosignálu a jeho vlastností, vlnkovou transformací a metodami komprimace. Druhá část práce je zaměřena na popis vybrané metody komprese. Jedná se o algoritmus SPIHT (Set Partitioning In Hierarchical Trees), určený pro kompresi statických obrazových dat. Algoritmus je modifikován na použití při kompresi videosignálu, který je charakteristický svou časovou redundancí. Protože algoritmus pracuje v prostorové i časové doméně, je nazýván 3D SPIHT. Algoritmus je implementován v programovém prostředí MATLAB, který poskytuje důmyslnou podporu vlnkové transformaci (Wavelet Toolbox). Pro účely snadného a intuitivního ovládání kodéru je vytvořena aplikace, která poskytuje grafické uživatelské prostředí. Uživatel má možnost měnit parametry kodéru a sledovat změny na zobrazovaných náhledech snímků a naměřených grafech. K dispozici jsou čtyři testovací sekvence snímků, které obsahují různé scény, s různými charakteristickými rysy. Závěr práce je věnován testování navrženého kódovacího schématu, pro různé testovací sekvence snímků a různé nastavené parametry kodéru. Naměřené hodnoty jsou graficky zobrazeny a vyhodnoceny.
|
|
|
Detekce nervových vláken v oftalmologických obrazech metodami texturní analýzy
Urbánek, Dušan ; Harabiš, Vratislav (oponent) ; Kolář, Radim (vedoucí práce)
V úvodu této práce byla popsána fyziologie lidského oka a glaukomové onemocnění. Dále byly popsány různé druhy vlnkové transformace a s ní spojený algoritmus texturní segmentace. Následující kapitoly se věnují teorii metody texturní analýzy s názvem „Gray level run length matrices“ a jejímu využití pro detekci nervových vláken v oftalmologických obrazech. Aplikace této metody jsou uvedeny na třech typech vybraných oblastí sítnice, z nichž každá je charakteristická jinými vlastnostmi. Následně byly testy prováděny na celých oftalmologických obrazech, z nichž některé obsahovaly výpadek nervových vláken. Dále byly ukázány možnosti změny vstupních parametrů určujících vlastnosti výsledného obrazu a s tím spojené výsledky. Poslední kapitola se věnuje rozložení jasových hodnot v okolí slepé skvrny a uvádí výsledky získané při použití na parametrech z GLRL matice.
|
|
|
Metoda dynamického borcení časové osy v oblasti zpracování biosignálů
Novobilský, Petr ; Provazník, Ivo (oponent) ; Kolářová, Jana (vedoucí práce)
Diplomová práce popisuje metodu dynamického borcení časové osy (DTW), kterou lze využít jako nelineární metodu pro zpracování signálů. V oblasti zpracování biomedicínských signálů lze touto metodou sledovat tvarové změny. V práci je popsán princip metody a postup nalezení cesty DTW. Metoda je aplikována na sadu čísel v ukázkové verzi programu, na soubor simulovaných signálů a signály elektrokardiogramů (EKG). Záznamy srdečních cyklů byly popsány v časové, frekvenční a časově frekvenční oblasti a následně podrobeny algoritmu DTW. Zpracovávané signály EKG byly získány z experimentů provedených na Masarykově univerzitě, jejichž cílem bylo odhalit vliv napěťově-citlivého barviva na srdeční tkáň. Výsledky použité metody hodnotí míru odlišnosti EKG signálů získaných v jednotlivých fázích experimentu. Při vyhodnocení byly sledovány změny v průběhu fáze aplikace napěťově-citlivého barviva a fáze vymývání vůči kontrole. Odlišnost zpracovávaného souboru signálů se potvrdila při zpracování v časové oblasti (37,5 %), ve frekvenční oblasti (75 %) a v časově frekvenční oblasti (25 %). Díky malému souboru dat však nebylo možné jednoznačně prokázat působení barviva na srdeční tkáň a stanovit mezní hodnotu minimální vzdálenosti algoritmu DTW pro klasifikaci jednotlivých srdečních cyklů elektrokardiogramu. Při analýze většího souboru dat se předpokládá projevení trendu nárůstu odlišnosti srdečních cyklů EKG ve fázi barvení vůči fázi promývání.
|
|
|
Komprese signálů EKG s využitím vlnkové transformace
Ondra, Josef ; Hrubeš, Jan (oponent) ; Kozumplík, Jiří (vedoucí práce)
Komprese signálů je každodenně využívaný prostředek k úspoře paměťových kapacit a k rychlému přenosu dat. V současné době se jako efektivní jeví metody založené na vlnkové transformaci. Jednou z možných technik je rozklad signálu vhodnou bankou filtrů s následným kvantováním koeficientů s odpovídající bitovou hloubkou. Po sbalení kvantovaných koeficientů do jedné sekvence je zařazeno proudové kódování spolu s kódováním Huffmanovým. Tato práce se zabývá efektivitou komprese pro různá nastavení vlnkové transformace a kvantizace.
|
|
|
Detekce a rozměřování v signálu EKG
Toušek, Vojtěch ; Vítek, Martin (oponent) ; Kozumplík, Jiří (vedoucí práce)
Automatická detekce charakteristických vln v EKG signálu a jejich rozměření je základní procedurou jakékoliv počítačové analýzy EKG. Zároveň je nezbytným krokem k usnadnění práce lékařům při vyhodnocování dlouhých záznamů. V této práci byla navržena a vyhodnocena metoda detekce a rozměřování jednosvodového záznamu EKG využívající dyadickou vlnkovou transformaci s následnou korekcí v pseudoortogonálním svodovém systému vybraného ze standardního 12-ti svodového systému. Metoda využívá informace o pozici páru pozitivní maximum – negativní minimum k detekci charakteristických vln. Nejprve je detekován QRS komplex a jeho morfologie, tedy přítomnost vlny Q a S, následně jsou stanoveny začátek a konec QRS komplexu. Poté je v definovaném vyhledávacím okně detekována a rozměřena vlna T a nakonec je detekována a rozměřena vlna P. Při použití této metody byly porovnány výsledky pro dva typy vlnek, haarovu a quadratic spline. Navržená metoda byla otestována na databázi CSE. Při použití haarovy vlnky byla senzitivita QRS komplexu 99,14%. V práci byla následně otestována i přesnost rozměřování P-vlny, komplexu QRS a T-vlny. Při rozměřování P-vlny a komplexu QRS bylo dosaženo poměrně dobrých výsledků. Při detekci konce T-vlny byly výsledky horší. Odchylky jsou v práci přehledně zobrazeny v histogramech.
|
|
|
Filtrační metody pro zpracováni MR obrazů
Pláněk, Jiří ; Smékal, Zdeněk (oponent) ; Gescheidtová, Eva (vedoucí práce)
Diplomová práce pojednává o vlnkové transformaci a její možné aplikaci v metodách odstraňujících šum ze signálu a obrazu. Je popsána problematika důležitých parametrů (druh vlnky, volba prahovací techniky, velikost prahů a volba úrovně rozkladu), které je nutné nastavovat pro úspěšné odstranění šumu z obrazu. Dále je popsána spojitost mezi vlnkovou transformací a bankami číslicových filtrů, které se využívají v metodách protišumové a subpásmové filtrace. Část diplomové práce je zaměřena také na popis principu nukleární magnetické rezonance, kterou jsou sejmuté snímky čelistních kloubů určené pro zpracování v diplomové práci. V experimentální části diplomové práce jsou popsány filtrační metody pro odstranění složek šumu ze snímků čelistního kloubu snímaného technikou nukleární magnetické rezonance. Jedná se tedy o filtrační metodu zkvalitňující původní snímky čelistního kloubu. Aplikace filtrační metody lékaři usnadňuje výsledné vyhodnocení zdravotního stavu pacienta. Testovány byly různé druhy vlnek a také rozdílné postupy aplikace filtrační metody. Výsledky filtračních metod byly posuzovány visuálně, protože snímky jsou určeny pro vizuální vyhodnocování zdravotního stavu lékařem a tedy jakékoliv technické prostředky pro posouzení kvality filtrační metody by nemuseli být rozhodující. Zvolit snímek s nejlépe odstraněným šumem je otázkou zrakových schopností lékaře. Pouze lékař přesně ví, kterou oblast na snímku vyhodnocuje, a který snímek mu nejlépe poskytuje potřebné informace tak, aby správně klasifikoval zdravotní stav pacienta.
|
host ::
RSS.