|
|
Detekce rychlosti přibližování automobilu na základě zpracování obrazu kamery
Kovář, Jan ; Číka, Petr (oponent) ; Šmirg, Ondřej (vedoucí práce)
Tato práce pojednává o zpracování digitálního obrazu, od počátečního pořízení snímků digitálního obrazu, přes následné zpracování, segmentaci, až po algoritmy pro detekci tvarů na obrazové scéně. Zpracování obrazu je velice rozsáhlé téma, proto zde jsou pro bližší pochopení rozebrány základní principy vnímání a zpracování obrazového signálu, reprezentací obrazu, jeho snímáním počínaje, přes filtry upravující digitální obraz pro zpracování až po metody detekující objekty v obraze. Jsou rozebrány metody pro statické a dynamické rozpoznávání objektů. Dále je demonstrována závislost velikosti objektu v obraze na vzdálenosti od kamery, na jehož základě můžeme určovat rychlost přibližování či vzdalování od objektu. Ukážeme si, že pro konkrétní určení vzdálenosti nepotřebujeme v důsledku znát skutečnou velikost objektu. To je dáno tím, že poměr mezi velikostí objektu v závislosti na vzdálenosti je pro každý objekt stejný. Nakonec této práce jsou prezentovány výsledné snímky obrazu po implementaci pomocí knihovny OpenCV.
|
|
|
The analysis of limits for multimode fibre imaging
Štolzová, Hana ; Kozubek, Michal (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Multimode fibers are the imaging tool of a significant potential in in-vivo microendoscopy. Recently, this method has seen a great development, thanks to the improvements in computational and other technologies, such as digital spatial light modulation. The aim of this work was to find specific limits of multimode fiber imaging and to present their computer simulation. The effect of illumination of the optical system containing the multimode fiber on its focussing and imaging capability was investigated. By analysing the data obtained from simulations and experiments, it has been found that the various levels of the Gaussian beam truncation by a projected multimode fiber numerical aperture results in a significant variance in the imaging capabilities of the system. Therefore, it seems that the multimode optical fibers are not a completely random medium. Observing the quality of the focusing, it was found that low truncated beams (beam-waist around 50% of the projected fiber numerical aperture), have the highest performance. This fact was verified by experimental measurements. Imaging using similarly truncated beams showed the best contrast transmission capability. However, when analysing the resolution of two pointlike objects, the beams with a significantly larger waist and a higher degree of truncation, of 100% or more, were most appropriate. The presence of this difference forces the person using the imaging system containing the multimode fiber to consider several aspects, in what environment the particular optical system will be used and which imaging quality indicator will be considered the most important.
|
|
|
Exploring the Population Characteristics of Direction-Selective Ganglion Cells Across the Retinal Space
Svatoň, Jan ; Paštěka, Richard (oponent) ; Jösch, Maximilian (vedoucí práce)
In the last century, substantial research has been dedicated to gaining an understanding of how visual information is encoded by neural populations and circuits. The overall picture that emerged from these efforts shows that visual information is first processed by intricate circuitries in the retina and subsequently relayed to higher brain structures. Both stages appear to have developed remarkably sophisticated computations. The functional study of these neuronal transformations has been examined either using electrophysiological or imaging techniques. In the retina, these techniques have limited the analysis of spatial specializations across the retina, either by the number of available electrodes (in electrophysiology) or the size of the field-of-view (FOV) (in imaging experiments). For example, simultaneous recordings of retinal ganglion cells (RGC) have been confined to an area (~ 200 x 200 um2) using state-of-the-art imaging techniques. In my thesis, I have explored a newly developed method that uses a FOV, which is 40-times larger in comparison with conventional optical methods, allowing me to overcome this technical limitation. This thesis uses this novel method to explore population characteristics of direction-selective ganglion cells (DSGCs) across the retinal space of mouse retinas. By recreating already known population patterns, we confirmed that our novel imaging method works. In addition, this thesis investigates the effects of adjuvants for enhanced global RGC infection rates that may potentially facilitate the unbiased recording of RGCs and introduces a novel stimulus for inspecting receptive fields (RFs) of RGCs. This novel stimulus outperforms conventional stimuli used in current studies in both the resolution of the yielded RF and the necessary time of stimulus presentation. It opens the door for following studies to describe for the first time the distribution patterns of RFs across the retinal space and to improve the clustering of cell classes.
|
|
|
Synthesis of spherical gold nanoparticles for biomedical applications
Gablech, Evelína ; Adam, Vojtěch (oponent) ; Drbohlavová, Jana (vedoucí práce)
This paper deals with synthesis of spherical gold nanoparticles for various biomedical applications. Gold nanoparticles were synthetized by green methods. Considerable part of this thesis is devoted to green procedures. The aim of this work was to synthetize stable colloid gold nanoparticles suitable for various biomedical applications; especially for in vivo and in vitro bioimaging techniques. Review of these methods is included in theoretical part of this thesis as well. A cytotoxicity test was also provided. Gold nanoparticles were characterized by methods SEM, DLS, UV-VIS.
|
|
|
Kalibrační fantomy pro zobrazovací systémy pomocí 3D tisku
Fasura, Dominik ; Harabiš, Vratislav (oponent) ; Dostál, Marek (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá výrobou kalibračních fantomů pro zobrazovací systémy pomocí 3D tisku. Jsou zde přiblíženy metody kalibračních metod podle doporučení od státního úřadu pro jadernou bezpečnost (SÚJB) a kalibrační fantomy používané na pracovištích FN Brno. Dále základní teorie 3D tisku, používané technologie, úprava modelu ve sliceru, nastavování parametrů pro následný tisk. Kalibrační fantomy jsou namodelovány v programu Fusion 360 a následně vytisknuty na tiskárně Original Prusa i3 MK3S+ s upgradem MMU2S. Následně jsou kalibrační fantomy testovány na systémech výpočetní tomografie. Výsledky jsou porovnány s dostupnými fantomy na daném pracovišti.
|
|
|
Role fermionů a bosonů v magnetické rezonanci
ADAMEC, Filip
Abstrakt V současné době existují pouze dílčí teorie popisující roli a aplikaci fermionů a bosonů v magnetické rezonanci, ale neexistují žádné teorie interdisciplinární. Domnívám se, že spojením různorodých disciplín (fyziky, matematiky a medicínské podstaty MR) může vzniknout interdisciplinární teorie, jež může být také použita jako materiál k prohloubení znalostí budoucích či již aktivních radiologických asistentů v oblasti radiologické fyziky a magnetické rezonance. Pro tuto bakalářskou práci byly stanoveny a splněny následující cíle: Globální cíl: Interdisciplinární komunikací vytvořit odborný popis role fermionů a bosonů v magnetické rezonanci. Dílčí cíle: C1: Data processing - fyzika elementárních částic C2: Data processing - klasická podoba teorie elektromagnetického pole C3: Data processing - struktura magnetické rezonance C4: Data processing - kvantová mechanika protonů Vzhledem k cílům bakalářské práce byly vytvořeny byly vytvořeny tyto hypotézy: H1: Komparací struktury MR a klasické podoby elektromagnetického pole lze vytvořit klasickou dimenzi fyzikální podstaty MR. H2: Komparací struktury MR a kvantové mechaniky protonů lze vytvořit kvantovou dimenzi fyzikální podstaty MR. H3: Komparací struktury MR a kvantové dimenze fyzikální podstaty MR se standardním modelem elementárních částic a jejich interakcí lze popsat role fermionů a bosonů v rámci popisu fyzikální podstaty MR. V úvodu teoretické části práce jsem se zabýval elementárními částicemi, jejich fyzikou a vzájemnými interakcemi. Dále byly tyto částice rozděleny na fermiony a bosony, které byly podrobněji popsány. Další část teorie jsem zasvětil klasické podobě elektromagnetického pole, kde jsem rozebíral především Maxwellovy rovnice. Následující část byla věnována kvantové mechanice částic a v závěru teoretické části jsem se soustředil na medicinskou část magnetické rezonance. V praktické části jsou navzájem komparovány poznatky nabyté v teoretické části této práce. Výsledky byly rozděleny do dvou oddílů, podle stanovených hypotéz. Výsledky této bakalářské práce poukazují na základě ověřených a přijatých hypotéz na poměrně zásadní roli fermionů (elektronů, protonů) a bosonů (fotonů, Cooperových párů
|
|
|
Hafnium Chloride, an Alternative Staining Reagent for Biological Electron Microscopy
BARANYI, Magdalena Victoria
This study focuses on the staining pattern of the non-radioactive heavy metal EM stain HfCl4, used during freeze substitution specimen preparation. HfCl4 was investigated as an alternative for the prominent uranyl acetate, since uranium based materials have been placed under heavy restrictions and bans worldwide. We have found a strong HfCl4 staining pattern of microtubules in myoepithelial cells of Ixodes ricinus salivary glands. Additionally, in several samples, HfCl4 was found to completely fill the cytoplasm of the myoepithelial cells. Nonetheless, artefact formation around granulated cells was also experienced.
|
|
|
Mikroskopie atomárních sil ve světě biomakromolekul
Vančura, Martin ; Kopecký, Vladimír (vedoucí práce) ; Bednárová, Lucie (oponent)
Mikroskopie atomárních sil (AFM) umožňuje zobrazování objektů na mikrometrové až nanometrové škále a v poslední době se začíná uplatňovat při studiu biomakromolekul. V práci jsme popsali základní principy AFM s důrazem na praktické užití a se zvláštním důrazem na bioaplikace. Testovali jsme experimentální možnosti užití Alpha 300 - Ramanovského mikroskopu s přídavným AFM/SNOM modulem od firmy WITec. Demonstrovali jsme schopnost AFM přístroje studovat objekty buněčné velikosti (s rozměry řádu µm) na erytrocytech a zelené řase Desmodesmus quadricauda. Podařilo se nám pomocí AFM pozorovat postupný růst fibril proteinu lysozymu v průběhu dní - od rozměrů jader (s výškou ~3 nm) až po samotné fibrily (o výšce 3-10 nm a délce 100 nm až několik µm). Následně jsme pozorovali jednotlivé molekuly proteinu thyreoglobulinu (~6 nm) a též γ-globulinu (~3 nm). Z hlediska poměru signál/šum se jeví jako možné zobrazovat daným přístrojem objekty až do velikosti 2 nm.
|
|
|
Exploring the Population Characteristics of Direction-Selective Ganglion Cells Across the Retinal Space
Svatoň, Jan ; Paštěka, Richard (oponent) ; Jösch, Maximilian (vedoucí práce)
In the last century, substantial research has been dedicated to gaining an understanding of how visual information is encoded by neural populations and circuits. The overall picture that emerged from these efforts shows that visual information is first processed by intricate circuitries in the retina and subsequently relayed to higher brain structures. Both stages appear to have developed remarkably sophisticated computations. The functional study of these neuronal transformations has been examined either using electrophysiological or imaging techniques. In the retina, these techniques have limited the analysis of spatial specializations across the retina, either by the number of available electrodes (in electrophysiology) or the size of the field-of-view (FOV) (in imaging experiments). For example, simultaneous recordings of retinal ganglion cells (RGC) have been confined to an area (~ 200 x 200 um2) using state-of-the-art imaging techniques. In my thesis, I have explored a newly developed method that uses a FOV, which is 40-times larger in comparison with conventional optical methods, allowing me to overcome this technical limitation. This thesis uses this novel method to explore population characteristics of direction-selective ganglion cells (DSGCs) across the retinal space of mouse retinas. By recreating already known population patterns, we confirmed that our novel imaging method works. In addition, this thesis investigates the effects of adjuvants for enhanced global RGC infection rates that may potentially facilitate the unbiased recording of RGCs and introduces a novel stimulus for inspecting receptive fields (RFs) of RGCs. This novel stimulus outperforms conventional stimuli used in current studies in both the resolution of the yielded RF and the necessary time of stimulus presentation. It opens the door for following studies to describe for the first time the distribution patterns of RFs across the retinal space and to improve the clustering of cell classes.
|
|
|
The analysis of limits for multimode fibre imaging
Štolzová, Hana ; Kozubek, Michal (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Multimode fibers are the imaging tool of a significant potential in in-vivo microendoscopy. Recently, this method has seen a great development, thanks to the improvements in computational and other technologies, such as digital spatial light modulation. The aim of this work was to find specific limits of multimode fiber imaging and to present their computer simulation. The effect of illumination of the optical system containing the multimode fiber on its focussing and imaging capability was investigated. By analysing the data obtained from simulations and experiments, it has been found that the various levels of the Gaussian beam truncation by a projected multimode fiber numerical aperture results in a significant variance in the imaging capabilities of the system. Therefore, it seems that the multimode optical fibers are not a completely random medium. Observing the quality of the focusing, it was found that low truncated beams (beam-waist around 50% of the projected fiber numerical aperture), have the highest performance. This fact was verified by experimental measurements. Imaging using similarly truncated beams showed the best contrast transmission capability. However, when analysing the resolution of two pointlike objects, the beams with a significantly larger waist and a higher degree of truncation, of 100% or more, were most appropriate. The presence of this difference forces the person using the imaging system containing the multimode fiber to consider several aspects, in what environment the particular optical system will be used and which imaging quality indicator will be considered the most important.
|
host ::
RSS.