|
|
Možnosti determinace povrchu objektů v tomografických datech
Kalasová, Dominika ; Novotný, Jan (oponent) ; Zikmund, Tomáš (vedoucí práce)
Práce se zabývá určováním povrchu objektů v tomografických datech. Tento proces je velmi důležitý pro následné zpracování - vizualizaci objektů, souřadnicová měření, export do formátu STL apod. Určování povrchu znesnadňují tomografické artefakty, pórovitost a nehomogenita materiálu a nekvalitní data. Práce popisuje možnosti determinace povrchu v programu VGStudio MAX 2.2 a demonstruje je na určení povrchu vzorku drátkobetonu.
|
|
|
Konstrukce motorizovaného výměníku filtrů pro tomografický systém Rigaku Nano3DX
Maleček, Lukáš ; Nožičková,, Dominika (oponent) ; Zikmund, Tomáš (vedoucí práce)
Rentgenová výpočetní tomografie je technika, která v dnešní době nachází široké uplatnění. Prvotní využití této techniky bylo zejména v lékařské diagnostice. Postupem času ovšem docházelo k vylepšování dosažitelných přesností, a proto nachází dnes počítačová tomografie uplatnění i v průmyslu. Jedná se o nedestruktivní metodu trojrozměrného zobrazení vnitřních struktur zkoumaných objektů. Kvalitu výsledných CT dat ovlivňuje hned několik faktorů. Jedním z nich jsou vlastnosti rentgenového záření, které pro měření využíváme. Vlastnosti rentgenového záření jsme schopni částečně měnit a tím získat kvalitnější CT data, bez výskytu některých tomografických artefaktů. Hlavním způsobem změny vlastností generovaného rentgenového záření je tzv. přídavná filtrace. Tato práce se zabývá studiem spekter rentgenového záření, na jejichž základě jsou optimalizovány filtry rentgenového záření, pro dosažení co nejefektivnější filtrace. Hlavním cílem této bakalářské práce je také konstrukce a výroba motorizovaného výměníku těchto filtrů, jehož účelem je urychlení procesu nastavování celého CT měření a rozvoj nových technik výpočetní tomografie.
|
|
| |
|
|
Optimalizace metody rentgenové počítačové tomografie pro zobrazení materiálů s nízkou hustotou
Maleček, Lukáš ; Oberta, Peter (oponent) ; Zikmund, Tomáš (vedoucí práce)
Rentgenová výpočetní tomografie je technika umožňující trojrozměrné nedestruktivní zobrazování vnitřních struktur měřených objektů. Tato zobrazovací metoda se stala standardním nástrojem využívaným v celé řadě oborů, včetně lékařství, průmyslu či vědy. Tradiční rentgenová výpočetní tomografie je založená na absorpci rentgenového záření při průchodu měřeným objektem. Tento konvenční způsob zobrazování má však své limity, kterých dosahuje například při měření objektů s nízkou hustotou, jež vykazují nízký útlum rentgenového záření. V těchto případech nedochází k zisku dostatečného kontrastu mezi měřeným objektem a pozadím. Diplomová práce se zabývá optimalizací zobrazování ve fázovém kontrastu, který pro překročení limitů absorpční výpočetní tomografie využívá změny ve fázi záření při průchodu vzorkem. V této práci je zaznamenání změn ve fázi dosaženo metodou volného šíření záření. Hlavním cílem je vytvoření metodiky sloužící k nalezení správných parametrů, nejen v části akvizice tomografických dat, ale i pro následné zpracování získaných rentgenových projekcí. Na dosažených výsledcích je kvalitativně i kvantitativně hodnocen přínos vytvořené metodiky.
|
|
|
Noise reduction in high resolution computed tomography data
Tkadlecová, Markéta ; Chmelík,, Jiří (oponent) ; Zikmund, Tomáš (vedoucí práce)
Due to the complexity of the computed tomography (CT) data acquisition process, the noise in captured X-ray images is inevitable and can distort acquired information. Therefore, the noise should be controlled. Noise reduction in CT data has primarily been studied in low-dose medical CT, and there is little known about the properties of noise in sub-micron CT and its suppression. The denoising strategies can take place in the X-ray images, CT slices, or during the reconstruction process. This work primarily focuses on the reduction of noise in X-ray images and CT slices. The first step to finding a complex denoising methodology is to determine the distribution and mathematical model of the noise in the X-ray images. The model was established using bright field images taken under different exposure times. With the estimated model, the artificial noise in a phantom dataset could be simulated. Selected algorithms were tested in the X-ray images and the tomogram slices of the phantom and compared subjectively and objectively, through visual inspection and image quality metrics. The denoising strategies with the best outcomes were further evaluated on measured submicron CT datasets from the CT system Rigaku nano3DX, and their advantages, limitations, and possible usage were described.
|
|
|
Material Decomposition in Spectral Submicron Computed Tomography
Mikuláček, Pavel ; Zikmund, Tomáš (oponent) ; Štarha, Pavel (vedoucí práce)
Computed tomography is a non-destructive method for imaging internal structures of samples. It is mainly used in medicine, but also in industry or scientific fields. Spectral computed tomography is also commonly used in medicine, which allows the differentiation of materials based on their attenuation properties, which are dependent on the energy of the X-rays. This approach is also beginning to appear in industrial applications. This thesis deals with dual-energy computed tomography, which is a specific form of spectral tomography using two different X-ray spectra. Material differentiation, or decomposition, can be performed either on projection data or on their reconstructions. The output are images containing information about the concentrations of individual materials found in the scanned volume. In addition to the concentrations, the atomic numbers and densities of these materials can also be determined. In this thesis, a basic method of material decomposition was implemented, the outputs of which serve as initial guesses in a series of iterative algorithms that perform the decomposition. A method has also been implemented that reduces noise in decomposed images whose values are highly correlated. The algorithms were tested on artificial data, but also on real data scanned by the Rigaku Nano3DX device. A comparison of the effect of various tomographic artifacts on the resulting material decomposition was made.
|
|
|
Zlepšení kvality obrazu v rentgenové výpočetní mikrotomografii s velkým úhlovým krokem s využitím hlubokého učení
Šrámek, Vojtěch ; Šalplachta, Jakub (oponent) ; Zikmund, Tomáš (vedoucí práce)
Rentgenová výpočetní mikrotomografie představuje neinvazivní metodu, díky které jsme schopni zobrazit vnitřní strukturu objektů, proto se využívá v průmyslu i ve výzkumu. Doba měření rentgenových projekcí, které jsou potřebné pro tomografickou rekonstrukci obrazu objektu, se však může pohybovat v řádu desítek hodin. Jeden ze způsobů, jak zkrátit čas měření, spočívá ve zmenšení počtu naměřených projekcí, což ovšem negativním způsobem ovlivňuje kvalitu výsledné rekonstrukce obrazu. Pro zlepšení kvality rekonstruovaného obrazu je však možné aplikovat různé interpolační techniky. V této práci budou na data z laboratoře rentgenové mikro a nano výpočetní tomografie na CEITEC VUT a na data z veřejného zdroje aplikovány vybrané interpolační metody, které využívají hluboké učení, a bude vyhodnocena jejich úspěšnost.
|
|
|
Quantitative 3D characterization of biological structures by X-ray computed microtomography
Tesařová, Markéta ; Vaňhara,, Petr (oponent) ; Oberta,, Peter (oponent) ; Zikmund, Tomáš (vedoucí práce)
Modern developmental biology uses a broad spectrum of methods for analysing structures of interest. Multi-disciplinary teams are currently pushing forward the understanding of biological questions using 3D approaches. However, one major challenge of 3D imaging techniques in biology is a lack of methodology for quantifying observed phenomena that are often the cause of developmental or genetic disorders. One of the methods whose application has been widely spread in recent years is X-ray computed microtomography (microCT). This technique provides isotropic resolution up to 1 µm and, when a sample is appropriately prepared, a wide variety of tissue differentiation. However, biological structures are usually diverse in size and shape, and every task requires a specific solution regarding data processing. This work addresses the implementation of microCT for imaging and mainly 3D characterization of biological structures ex-vivo. Particular emphasis is given to analysing soft tissues in mouse embryos’ heads and imaging salamander species, focusing on their regeneration ability. This work describes the relevant information for microCT users dealing with biological samples; it includes the preparation of the sample for measurements, selecting suitable parameters for the experiment and mainly subsequent quantitative analysis of 3D datasets. The latest technological advancements in 3D imaging were studied and tested on concrete projects in the field of developmental biology, where 3D information from microCT played a key role.
|
|
|
Determination of device geometrical misalignments influence on dimensional measurements in X-ray microcomputed tomography
Blažek, Pavel ; Klapetek, Petr (oponent) ; Zikmund, Tomáš (vedoucí práce)
This thesis deals with geometrical misalignments of X-ray computed tomography (CT) device components. It focuses on their adverse effects on metrological CT measurements and on the methods which can be used to eliminate them. Results of simulations of CT measurements with misaligned detector and rotation stage are present, showing which misalignments plays the most significant role in the measurement. The practical part deals with HeliScan microCT, which implements a unique calibration algorithm to eliminate errors from misaligned CT geometry. New reference objects (plates with ruby spheres and calibrated zircon sphere) are developed for the CT system complying with the requirements of guideline VDI/VDE 2630 1.3. for metrological performance testing of CT devices. Testing objects suitable for a larger field of view were manufactured, calibrated, and successfully tested in CT measurement.
|
|
|
Role proteinu Smarca5 (Snf2h) v regulaci transkripce vneseného DNA templátu.
Zikmund, Tomáš ; Stopka, Tomáš (vedoucí práce) ; Smetana, Karel (oponent)
Vlastnosti buněk a tkání jsou výsledkem dynamické regulace genové exprese. DNA zabalená do proteinových struktur, souhrně označovaných jako chromatin, vyžaduje zapojení mechanizmů regulujících přístupnost specifických sekvencí. U eukaryot hrají klíčovou roli při regulaci struktury chromatinu tzv. chromatin-remodelační enzymy, mezi které patří ISWI ATPáza SMARCA5. SMARCA5 se účastní řady biologických procesů na DNA včetně transkripce, přesto význam proteinu SMARCA5 v transkripci především ve vztahu ke změnám chromatinové struktury in vivo není zcela objasněn. Pro tento účel jsme vytvořili a optimalizovali systém, který nám umožnil sledovat vliv intracelulární hladiny proteinu SMARCA5 na genovou expresi a vývoj chromatinové struktury artificiálně vneseného reportérového vektoru. Naše výsledky ukazují, že DNA vneseného reportérového vektoru byla nabohacena specificky tri-methylovanými molekulami histonu H3 na lyzinu 4 (H3K4Me3), které patří mezi známky aktivovaného chromatinu. Po nadprodukci proteinu SMARCA5 došlo v kódující sekvenci reportérového genu k ~2,5-3 násobnému zvýšení relativního nabohacení histonu H3 a jeho methylace (H3K4Me3). Vyšší zapojení molekul reportéru do procesu transkripce vedlo neočekávaně k poklesu reportérové aktivity oproti kontrole. Tyto výsledky podporují přítomnost...
|
host ::
RSS.