|
|
Detection of car approach speed using camera imge processing
Kovář, Jan ; Číka, Petr (referee) ; Šmirg, Ondřej (advisor)
The thesis deals with digital image processing, from the initial acquisition of digital picture frames, subsequent processing segmentation and algorithms to detect visual shapes on the scene. Image processing is a very broad topic, so here are analyzed for more understanding of the fundamental principles of perception and processing of video signals, image representation, his starting shooting through filters governing digital image processing methods to detect the objects in an image. It is also demonstrated by the size dependence of the object in the image on the distance from the camera, whereby we can determine the speed of approaching or moving away from the object. We will show you the specific determination of the distance we need to know the actual result size of the object. This is because the ratio between the size of the object depending on the distance is the same for each object. Finally, this work presents the resulting image frames for implementation using OpenCV library.
|
|
|
The analysis of limits for multimode fibre imaging
Štolzová, Hana ; Kozubek, Michal (referee) ; Dostál, Zbyněk (advisor)
Multimódová vlákna jsou zobrazovacím prostředkem s významným potenciálem v in-vivo mikroendoskopii. V poslední době tato metoda zaznamenala velký rozvoj, a to díky zdokonalování výpočetní a jiné techniky, například prostorové modulace světla. Cílem této práce bylo nalézt specifické limity zobrazování multimódovými vlákny a představit jejich počítačovou simulaci. Byl zkoumán vliv způsobu osvětlení optického systému obsahujícího multimódové vlákno na jeho schopnost fokusace a zobrazování. Analýzou dat získaných ze simulací a experimentu bylo zjištěno, že různá míra omezení Gaussovského svazku a plnění apertury multimódového vlákna má za následek významnou změnu zobrazovacích schopností systému. Při pozorování kvality fokusace bylo zjištěno, že nejlépe se projevují svazky málo omezené aperturou vlákna. Tento fakt byl potvrzen i experimentálním měřením. Zobrazování za použití svazků s podobnými hodnotami omezení (50%) projevovalo i nejlepší schopnost přenosu kontrastu. Avšak při analýze rozlišení dvou bodových objektů se jako nejvhodnější projevily svazky významně přeplňující numerickou aperturu vlákna, 100% a více. Přítomnost tohoto rozdílu poukazuje na skutečnost, že multimódové vlákno není zcela náhodné médium, ale propagace světla skrz multimódové vlákno projevuje znaky závislosti na vnějších zobrazovacích podmínkách, jako je například změna omezení osvětlovacího svazku. V této práci bylo představeno několik způsobů vyhodnocení kvality zobrazování pomocí multimódového vlákna. Každé z těchto kritérií podalo dílčí charakteristiku chování optického systému obsahujícího multimódové optické vlákno. Jednotlivé výsledky se neshodují na jednom konkrétním řešení a nutí osobu využívající zobrazovací systém obsahující multimódové vlákno ke zvážení několika aspektů, a to v jakém prostředí bude daný optický systém využívat a který parametr kvality zobrazení bude považovat za nejdůležitější.
|
|
|
Exploring the Population Characteristics of Direction-Selective Ganglion Cells Across the Retinal Space
Svatoň, Jan ; Paštěka, Richard (referee) ; Jösch, Maximilian (advisor)
V minulém století byl vynaložen značný výzkum na pochopení, jak jsou vizuální informace kódovány neurálními populacemi a jejich obvody. Celkový obraz, který vyplynul z tohoto úsilí, naznačuje, že vizuální informace jsou nejprve zpracovány složitými obvody v sítnici a následně přeneseny do vyšších mozkových struktur. Ukazuje se, že sítnice i mozek si vyvinuly pozoruhodně sofistikované výpočty pro extrakci těchto informací. Funkční studie těchto neuronálních transformací byly prováděny pomocí elektrofyziologických nebo zobrazovacích technik. Tyto techniky omezovaly analýzu prostorových specializací sítnice, a to buď počtem dostupných elektrod (v elektrofyziologii) nebo velikostí zorného pole (FOV) (v zobrazovacích experimentech). Pro ukázku – záznamy aktivit gangliových buněk sítnice (RGC) byly omezeny na relativně malou oblast (~ 200 x 200 um2) za použití nejmodernějších zobrazovacích technik. Ve své diplomové práci jsem prozkoumal nově vyvinutou metodu využívající FOV, která je 40krát větší ve srovnání s FOV konvenčních optických metod, což mi umožňilo překonat toto technické omezení. Práce využívá tuto novou zobrazovací metodu k prozkoumání populačních charakteristik směrově selektivních gangliových buněk (DSGC) v sítnicích myší. Replikací již známých populačních vzorců jsme verifikovali, že naše nová zobrazovácí metoda funguje. Práce dále zkoumá účinky pomocných látek pro zvýšení míry infekce RGCs. Tyto pomocné látky tak mohou potenciálně usnadnit nezaujaté zaznamenávání aktivit RGCs. Práce navíc představuje nový stimul pro inspekci receptivních polí (RF) RGCs. Tento nový stimul překonává konvenční stimuly používané v současných studiích jak v rozlišení vyprodukovaného RF, tak v nezbytném čase prezentace stimulu a otevírá tak dveře pro následující studie, které mohou poprvé popsat distribuční vzorce receptivních poli napříč sítnicí a zlepšit tak klasifikaci buněčných tříd.
|
|
|
Synthesis of spherical gold nanoparticles for biomedical applications
Gablech, Evelína ; Adam, Vojtěch (referee) ; Drbohlavová, Jana (advisor)
Tato práce se zabývá syntézou sférických zlatých nanočástic pro biomedicínské aplikace. Zlaté nanočástice byly syntetizovány ekologicky nezávadnými metodami, kterým je věnována i značná část rešerše. Cílem bylo nasyntetizovat stabilní koloidní zlaté nanočástice vhodné pro různé biomedicínké aplikace zejména, pro in vivo a in vitro zobrazovací metody, kterých přehled je take obsažen v teoretické části práce. Také byl proveden test cytotoxicity, jelikož částice mají být použitelné pro in vivo aplikace. Částice byly dale charakterizovány metodami SEM, DLS a UV-VIS.
|
|
|
3D-printed calibration phantoms for imaging systems
Fasura, Dominik ; Harabiš, Vratislav (referee) ; Dostál, Marek (advisor)
This bachelor thesis deals with the production of calibration phantoms for imaging systems using 3D printing. It presents the calibration methods according to the recommendations of the state Office for Nuclear Safety (SÚJB) and the calibration phantoms used at the Brno University Hospital. Furthermore, the basic theory of 3D printing, the technologies used, modification of the model in the slicer, setting parameters for subsequent printing. Calibration phantoms are modelled in Fusion 360 and then printed on Original Prusa i3 MK3S+ printer with MMU2S upgrade. Subsequently, the calibration phantoms are tested on computed tomography. The results are compared with the available phantoms at the department.
|
|
|
The role of fermions and bosons in magnetic resonance imaging
ADAMEC, Filip
Abstract Currently, there are only partial theories describing the role and application of fermions and bosons in magnetic resonance imaging, but there are no interdisciplinary theories. I believe, that by combining diverse disciplines (physics, mathematics and the medical nature of MR), an interdisciplinary theory may emerge, that can also be used as a material to deepen the knowledge of future or already active radiologists in radiological physics and magnetic resonance imaging. The following objectives have been set for this Bachelor thesis: Global target: Creation of an expert description of the role of fermions and bosons in magnetic resonance imaging using interdisciplinary communication. Sub-objectives: C1: Data processing - physics of elementary particles C2: Data processing - classical form of electromagnetic field theory C3: Data processing - structure of magnetic resonance imaging C4: Data processing - quantum mechanics of protons Due to the goals of this bachelor thesis, the following hypotheses were made: H1: The classical dimension of the physical nature of MR can be created by comparison of the structure of magnetic resonance and the classical form of electromagnetic field H2: The quantum dimension of the physical nature of MR can be created by comparison of the structure of magnetic resonance and the quantum mechanics of protons H3: The role of fermions and bosons in the description of the physical nature of magnetic resonance can be described by the comparative structure of magnetic resonance and the quantum dimension of the physical substance of magnetic with the standard model of elementary particles and their interactions In the introduction to the theoretical part of the work, I dealt with elementary particles, their physics and mutual interactions. Furthermore, these particles were divided into fermions and bosons, which were described in more detail. I devoted another part of the theory to the classical form of the electromagnetic field, where I discussed mainly Maxwell's equations. The next part was devoted to quantum mechanics of particles and at the end of the theoretical part I focused on the medical part of magnetic resonance. The practical part compares the knowledge gained in the theoretical part of this work. The results were divided into two sections, according to established hypotheses. The results of this bachelor thesis point to the relatively crucial role of fermions and bosons in magnetic resonance imaging, thus confirming all three established hypotheses. The results of this bachelor thesis point out the relatively crucial role of fermions (electrons, protons) and bosons (photons, Cooper pairs) based on verified and accepted hypotheses.
|
|
|
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.
|
|
|
Atomic force microscopy in the region of biomacromolecules
Vančura, Martin ; Kopecký, Vladimír (advisor) ; Bednárová, Lucie (referee)
Atomic force microscopy (AFM) enables sample imaging at the micro and nanoscale. Recently, the method is applied to investigate biomacromolecules. Here, we describe the basic principles of AFM with a special emphasis for bioapplications. We tested experimental abilities of Alpha 300 - the Raman microscope with AFM/SNOM accessory from WITec company. The ability of AFM to study objects of cellular dimensions was demonstrated on erythrocytes and green algae Desmodesmus quadricauda. We were able to observe growing of lysozyme protein fibrils on day scale - from dimensions of seeds (~3 nm height) up to fibrils itself (3-10 nm height and 100 nm up to micrometers length). Subsequently, we observed separate protein molecules of thyroglobulin (~6 nm) and also γ-globulin (~3 nm). It seems plausible to image objects up to 2 nm dimensions by the given device with respect to the signal/noise ratio.
|
|
|
Exploring the Population Characteristics of Direction-Selective Ganglion Cells Across the Retinal Space
Svatoň, Jan ; Paštěka, Richard (referee) ; Jösch, Maximilian (advisor)
V minulém století byl vynaložen značný výzkum na pochopení, jak jsou vizuální informace kódovány neurálními populacemi a jejich obvody. Celkový obraz, který vyplynul z tohoto úsilí, naznačuje, že vizuální informace jsou nejprve zpracovány složitými obvody v sítnici a následně přeneseny do vyšších mozkových struktur. Ukazuje se, že sítnice i mozek si vyvinuly pozoruhodně sofistikované výpočty pro extrakci těchto informací. Funkční studie těchto neuronálních transformací byly prováděny pomocí elektrofyziologických nebo zobrazovacích technik. Tyto techniky omezovaly analýzu prostorových specializací sítnice, a to buď počtem dostupných elektrod (v elektrofyziologii) nebo velikostí zorného pole (FOV) (v zobrazovacích experimentech). Pro ukázku – záznamy aktivit gangliových buněk sítnice (RGC) byly omezeny na relativně malou oblast (~ 200 x 200 um2) za použití nejmodernějších zobrazovacích technik. Ve své diplomové práci jsem prozkoumal nově vyvinutou metodu využívající FOV, která je 40krát větší ve srovnání s FOV konvenčních optických metod, což mi umožňilo překonat toto technické omezení. Práce využívá tuto novou zobrazovací metodu k prozkoumání populačních charakteristik směrově selektivních gangliových buněk (DSGC) v sítnicích myší. Replikací již známých populačních vzorců jsme verifikovali, že naše nová zobrazovácí metoda funguje. Práce dále zkoumá účinky pomocných látek pro zvýšení míry infekce RGCs. Tyto pomocné látky tak mohou potenciálně usnadnit nezaujaté zaznamenávání aktivit RGCs. Práce navíc představuje nový stimul pro inspekci receptivních polí (RF) RGCs. Tento nový stimul překonává konvenční stimuly používané v současných studiích jak v rozlišení vyprodukovaného RF, tak v nezbytném čase prezentace stimulu a otevírá tak dveře pro následující studie, které mohou poprvé popsat distribuční vzorce receptivních poli napříč sítnicí a zlepšit tak klasifikaci buněčných tříd.
|
|
|
The analysis of limits for multimode fibre imaging
Štolzová, Hana ; Kozubek, Michal (referee) ; Dostál, Zbyněk (advisor)
Multimódová vlákna jsou zobrazovacím prostředkem s významným potenciálem v in-vivo mikroendoskopii. V poslední době tato metoda zaznamenala velký rozvoj, a to díky zdokonalování výpočetní a jiné techniky, například prostorové modulace světla. Cílem této práce bylo nalézt specifické limity zobrazování multimódovými vlákny a představit jejich počítačovou simulaci. Byl zkoumán vliv způsobu osvětlení optického systému obsahujícího multimódové vlákno na jeho schopnost fokusace a zobrazování. Analýzou dat získaných ze simulací a experimentu bylo zjištěno, že různá míra omezení Gaussovského svazku a plnění apertury multimódového vlákna má za následek významnou změnu zobrazovacích schopností systému. Při pozorování kvality fokusace bylo zjištěno, že nejlépe se projevují svazky málo omezené aperturou vlákna. Tento fakt byl potvrzen i experimentálním měřením. Zobrazování za použití svazků s podobnými hodnotami omezení (50%) projevovalo i nejlepší schopnost přenosu kontrastu. Avšak při analýze rozlišení dvou bodových objektů se jako nejvhodnější projevily svazky významně přeplňující numerickou aperturu vlákna, 100% a více. Přítomnost tohoto rozdílu poukazuje na skutečnost, že multimódové vlákno není zcela náhodné médium, ale propagace světla skrz multimódové vlákno projevuje znaky závislosti na vnějších zobrazovacích podmínkách, jako je například změna omezení osvětlovacího svazku. V této práci bylo představeno několik způsobů vyhodnocení kvality zobrazování pomocí multimódového vlákna. Každé z těchto kritérií podalo dílčí charakteristiku chování optického systému obsahujícího multimódové optické vlákno. Jednotlivé výsledky se neshodují na jednom konkrétním řešení a nutí osobu využívající zobrazovací systém obsahující multimódové vlákno ke zvážení několika aspektů, a to v jakém prostředí bude daný optický systém využívat a který parametr kvality zobrazení bude považovat za nejdůležitější.
|
guest ::
