|
|
Coherence gated holographic microscopy
Ďuriš, Miroslav ; Tyc,, Tomáš (oponent) ; Baránek,, Michal (oponent) ; Chmelík, Radim (vedoucí práce)
Biomedical and metasurface researchers repeatedly reach for quantitative phase imaging (QPI) as their primary imaging technique due to its high-throughput, label-free, quantitative nature. Therefore, QPI has quickly established its role in identifying rare events and screening in biomedicine or automated image data analysis using artificial intelligence. These and many other applications share the requirement for extensive high-quality datasets, which is challenging to meet due to obstacles specific to each application. This thesis tackles the principal problems of optical imaging, mainly in biomedical research. The research aimed to study and develop new imaging methods by extending the capabilities of the coherence-controlled holographic microscope. In the thesis, we tackled three principal areas of biomedical imaging: turbid media imaging, super-resolution QPI, and 3D refractive index reconstruction. To achieve such ambitious results, we have utilized the so-called coherence-gating effect, typically exploited for imaging through disordered media by least-scattered (ballistic) light. To tackle turbid media imaging, we counterintuitively use the coherence gate for imaging by the non-ballistic light, enabling us to retrieve information missing in the ballistic image. A combination of images for different coherence gate positions allow us to synthesize an image of quality superior to ballistic light approaches, which we experimentally demonstrate on QPI through thick biological tissue. Two approaches to super-resolution QPI were explored in the thesis. First is the synthetic aperture approach, for which we again exploit the coherence-gating properties of the partially coherent light combined with the oblique illumination provided by the diffraction on a simple hexagonal phase grating placed near the specimen. We synthesize synthetic aperture QPI with significantly increased spatial frequency bandwidth from sequentially acquired images formed by the coherence-gated light scattered into each grating's diffraction order. Second, we developed the coherence gate shaping method allowing real-time super-resolution QPI. We propose an approach based on the fact that our system's point spread function (PSF) is a product of the diffraction-limited spot and the coherence-gating function, which we shape similarly to the superoscillatory hotspot. The product simultaneously produces the PSF with a super-resolution central peak and minimizes sidelobe effects, the common obstacle of superoscillatory imaging. The attenuation of sidelobes and resolution improvement co-occur in the entire field of view. Therefore, we present the first single-shot wide-field super-resolution QPI. For both methods, we achieved a resolution improvement of at least 19\%. Furthermore, we demonstrate the feasibility of the proposed methods by imaging biological specimens with super-resolution. In the thesis, we also address 3D imaging by the coherence-controlled holographic microscope. We developed a method for 3D refractive index distribution reconstruction from a z-stack QPI measurement. The reconstructed refractive index distribution has qualities similar to the outputs of optical diffraction tomography. At the same time, the required number of acquisitions is significantly lower in the case of the proposed method. We demonstrate our approach using simulated as well as experimental data.
|
|
|
Návrh programu pro dekódování vzoru u 3D skeneru s proužkovou projekcí
Ďuriš, Miroslav ; Zatočilová, Aneta (oponent) ; Koutecký, Tomáš (vedoucí práce)
Práca sa zaoberá návrhom programu na dekódovanie vzoru 3D skenera s prúžkovou projekciou a transformáciou dekódovanej informácie do skutočných súradníc. Optic-ké meracie zariadenia sú čoraz častejšie využívané v priemysle pri kontrole presnosti rozmerov a geometrických tvarov, preto je cieľom práce rozšíriť doterajšie znalosti o používanom 3D skeneri na Ústave konstruování na Fakulte strojního inženýrství Vysokého učení technického v Brne a na základe dostupných informácií vytvoriť program spracovávajúci snímky z kamery. Projektor skenera premieta prúžky vytvára-júce sínusový vzor a na získanie fázy vzoru je použité fázové posúvanie. To produku-je zabalený fázový obraz, ktorý je rozbaľovaný metódou viacerých vlnových dĺžok. Empirická kalibrácia systému je v práci použitá na získanie vzťahov medzi rozbalenou fázou a skutočnými trojrozmernými súradnicami. V práci je popísaný kompletný postup tvorby programu a jeho fungovanie. Výsledky programu sú porovnávané s výstupmi originálneho softvéru skenera. Na základe po-rovnania je ďalej určená presnosť a korektnosť navrhnutého programu.
|
|
|
Různé varianty šachů
Ďuriš, Michal ; Zbořil, František (oponent) ; Rozman, Jaroslav (vedoucí práce)
Hlavním úkolem bakalářské práce bylo vytvoření aplikace, umožňujíci hraní člověka proti počítači s možností volby vybraných variant šachů. V úvodu práce klasifikuje existujíci šachové varianty do skupin a popisuje případné nutné změny ohodnocovací funkce oproti klasickým šachům. Následuje část popisujíci návrh a realizaci implementace aplikace a opis hlavních grafických užívateľských komponent. V závěru se nachází zhodnocení práce s návrhy umožňujícími zlepšení samotné aplikace.
|
|
|
Řízení modelu linky SMC MAP 205
Ďuriš, Martin ; Němec, Zdeněk (oponent) ; Marada, Tomáš (vedoucí práce)
Práca sa venuje opisu modelu pneumatickej linky od firmy SMC a jej oživovaniu. Úlohou linky je zložiť a rozložiť zostavu 4 častí s~možnosťou prepínania medzi automatickým a manuálnym režimom. Riadiaca jednotka použitá na riadenie linky je programovateľný automat Phoenix Contact ILC 150 ETH. Riadiaci program sa skladá z~viacerých podprogramov, ktoré zabezpečujú rôznu funkcionalitu. Riadiaci program je doplnený o~vizualizáciu, ktorá bola vytvorená v~programe Control Web. Vizualizácia umožňuje okrem zobrazovania aktuálneho stavu aj ovládať jednotlivé pneumatické pohony linky. Komunikáciu medzi vizualizáciou bežiacou na PC a PLC zabezpečuje bluetooth modul a OPC server.
|
|
|
Průběh zadávacího řízení veřejné zakázky na stavební práce
Ďuriš, Marek ; Gotzová, Dagmar (oponent) ; Korytárová, Jana (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je analyzování požadovaných kvalifikačních předpokladů na konkrétní veřejné zakázce. Dalším cílem této práce je i zjištění, jakým způsobem a jestli zadavatel hodnotil nabídky uchazečů transparentně a dále hodnotících kritérií, které si zadavatel stanovil a jejich váhy. V návaznosti na tyto váhy hodnotících kritérií je cílem zjistit jaký mají, při jejich změně, vliv na pořadí hodnocených uchazečů. Nakonec, je cílem v této práci zjistit, jestli se se zkoumaná veřejná zakázka realizovala za cenu vítězné nabídky.
|
|
|
Imaging of an object in turbid medium by combining the signal of ballistic and diffuse photons in the coherence-controlled holographic microscope
Ďuriš, Miroslav ; Bouchal, Zdeněk (oponent) ; Chmelík, Radim (vedoucí práce)
This thesis deals with the quantitative phase imaging (QPI) of objects behind scattering media in coherence-controlled holographic microscope (CCHM). It is possible to image in this microscope with completely incoherent illumination, which gives rise to the coherence-gating effect. It is a crucial property that allows the separation of ballistic and multiply scattered photons, therefore, a part of the thesis explains in depth the coherence-gate. Fundamentals of the image formation in CCHM are presented, which support many interpretations of results throughout the experimental part of the work. The goal of the thesis is to design a method for an observation of phase objects in turbid milieu and experimentally prove the method working. A novel method based on the preliminary research and the analytical derivation is proposed. It is based on an acquisition of multiple images for different reference field shifts. Each shift corresponds to the imaging by a different group of photons. The particular QPIs formed by ballistic or scattered photons can be superposed to create synthetic image of improved quality. Experiments with variously complex samples provided information about limitations of this method.
|
|
|
Algoritmy vyhledávání
Ďuriš, Martin ; Šeda, Miloš (oponent) ; Dvořák, Jiří (vedoucí práce)
Práca sa venuje opisu a analýze vybraných algoritmov vyhľadávania v jednodnorozmerných poliach. Algoritmy sú analyzované matematicky a graficky. Matematická analýza je realizovaná na základe množstva vykonaných porovnaní a pomocou literatúry. Grafická analýza vychádza z výsledkov viacerých pokusov. Každý z vybraných algoritmov bol otestovaný na náhodne vygenerovanom poli. Z výsledných časov úspešného a neúspešného vyhľadávania boli vytvorené grafy, ktoré boli použité na porovnanie jednotlivých algoritmov. Z výsledkov vyplýva, že najrýchlejší z vybraných algoritmov je algoritmus binárneho vyhľadávania.
|
|
|
Imaging of an object in turbid medium by combining the signal of ballistic and diffuse photons in the coherence-controlled holographic microscope
Ďuriš, Miroslav ; Bouchal, Zdeněk (oponent) ; Chmelík, Radim (vedoucí práce)
This thesis deals with the quantitative phase imaging (QPI) of objects behind scattering media in coherence-controlled holographic microscope (CCHM). It is possible to image in this microscope with completely incoherent illumination, which gives rise to the coherence-gating effect. It is a crucial property that allows the separation of ballistic and multiply scattered photons, therefore, a part of the thesis explains in depth the coherence-gate. Fundamentals of the image formation in CCHM are presented, which support many interpretations of results throughout the experimental part of the work. The goal of the thesis is to design a method for an observation of phase objects in turbid milieu and experimentally prove the method working. A novel method based on the preliminary research and the analytical derivation is proposed. It is based on an acquisition of multiple images for different reference field shifts. Each shift corresponds to the imaging by a different group of photons. The particular QPIs formed by ballistic or scattered photons can be superposed to create synthetic image of improved quality. Experiments with variously complex samples provided information about limitations of this method.
|
|
|
Návrh programu pro dekódování vzoru u 3D skeneru s proužkovou projekcí
Ďuriš, Miroslav ; Zatočilová, Aneta (oponent) ; Koutecký, Tomáš (vedoucí práce)
Práca sa zaoberá návrhom programu na dekódovanie vzoru 3D skenera s prúžkovou projekciou a transformáciou dekódovanej informácie do skutočných súradníc. Optic-ké meracie zariadenia sú čoraz častejšie využívané v priemysle pri kontrole presnosti rozmerov a geometrických tvarov, preto je cieľom práce rozšíriť doterajšie znalosti o používanom 3D skeneri na Ústave konstruování na Fakulte strojního inženýrství Vysokého učení technického v Brne a na základe dostupných informácií vytvoriť program spracovávajúci snímky z kamery. Projektor skenera premieta prúžky vytvára-júce sínusový vzor a na získanie fázy vzoru je použité fázové posúvanie. To produku-je zabalený fázový obraz, ktorý je rozbaľovaný metódou viacerých vlnových dĺžok. Empirická kalibrácia systému je v práci použitá na získanie vzťahov medzi rozbalenou fázou a skutočnými trojrozmernými súradnicami. V práci je popísaný kompletný postup tvorby programu a jeho fungovanie. Výsledky programu sú porovnávané s výstupmi originálneho softvéru skenera. Na základe po-rovnania je ďalej určená presnosť a korektnosť navrhnutého programu.
|
|
|
Různé varianty šachů
Ďuriš, Michal ; Zbořil, František (oponent) ; Rozman, Jaroslav (vedoucí práce)
Hlavním úkolem bakalářské práce bylo vytvoření aplikace, umožňujíci hraní člověka proti počítači s možností volby vybraných variant šachů. V úvodu práce klasifikuje existujíci šachové varianty do skupin a popisuje případné nutné změny ohodnocovací funkce oproti klasickým šachům. Následuje část popisujíci návrh a realizaci implementace aplikace a opis hlavních grafických užívateľských komponent. V závěru se nachází zhodnocení práce s návrhy umožňujícími zlepšení samotné aplikace.
|
host ::
RSS.