|
|
Potlačení strukturního šumu typu spekle
Kuchař, Otakar ; Hesko, Branislav (oponent) ; Mézl, Martin (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studií ultrazvuku. První část této práce je věnována základním fyzikálním principům, módům zobrazení, ultrazvukovým sondám, biologickým účinkům a v poslední části artefaktům spojených s ultrazvukovým vlněním. V následující části je podrobně popsán specifický šum spekle. Popis obsahuje jak matematický, tak statistický pohled. Dále je popsána řada metod k odstranění tohoto šumu. V praktické části jsou popsané metody realizovány a srovnány na základě objektivního a subjektivního hodnocení.
|
|
|
Simulace syntetických difuzních tensorových dat
Labudová, Kristýna ; Mézl, Martin (oponent) ; Labounek, René (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá různými přístupy k zobrazování míry difuze pomocí magnetické rezonance. Jednotlivé přístupy jsou zde přiblíženy a vzájemně srovnány. Gaussovský model pro odhad difuzního profilu je rozebrán podrobně i s matematickým popisem. Dále popsána simulace syntetických difuzních dat, jejich zašumění a následná rekonstrukce difuzního tenzoru ze zašuměných dat. Přesnost odhadu tenzoru ze zašuměných dat je hodnocena jako odchylka frakční anizotropie rekonstruovaného tenzoru od původního a také jako odchylka hlavních vektorů původního a zrekonstruovaného tenzoru. Přesnost odhadu je vyhodnocována automaticky pomocí uvedeného programu. V práci je podrobně popsáno provedení grafického rozhraní pro simulaci i vyhodnocení výsledků. Na konci práce jsou zpracovány výsledky a doporučení k optimálnímu nastavení měření. Jako nejoptimálnější se jeví 120 gradientních směrů ze všech analyzovaných. Tento počet byl zvolen jako kompromis mezi dobou trvání měření a přesností výsledků, 120 gradientních směrů poskytuje dostatečně přesné výsledky s optimálním časem měření, který neznemožňuje použití v klinické praxi.
|
|
|
Multi-tensorové zobrazování detailu míchy z dMRI dat s vysokým úhlovým rozlišením
Zimolka, Jakub ; Starčuk, Zenon (oponent) ; Labounek, René (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce bylo vytvořit ucelený proces zpracování unikátních HARDI dMRI dat cervikálního míšního kanálu společně s T2-váženými anatomickými snímky ve vysokém rozlišení. V rešerši je věnována pozornost zpracování anatomických dat, teorii dMRI, popisu existujících metod odhadu 3D profilu anizotropní difuze, dále také dosavadním přístupům a metodám v zobrazování axonálních svazků míšního kanálu. Celosvětově se jako jedna z prvních prací zabýváme více-směrovými difuzními modely pro in-vivo zobrazení minoritních svazků vláken bílé hmoty. Za pomoci softwarových knihoven Spinal Cord Toolbox (SCT), FSL, vlastních skriptů a dávkového systému TORQUE pro gridové výpočty byl navrhnut vlastní proces zpracování dat, který byl testován na reálných datech z oblasti míšního kanálu mezi segmenty C4-C6 u 26 zdravých subjektů. Navržená procedura zpracování s jedním neautomatickým krokem funguje pro 25 osob od předzpracování dat až po parcelace dílčích míšních struktur na základě koregistrace s anatomickým templátem míchy. Data jedné osoby byla zkreslena pohybovými artefakty, díky kterým proces selhal. U části snímků je v sagitálních řezech pozorovatelné zvlnění snímků, způsobené pravděpodobně pulzací cév vedoucích podél míšního kanálu. Z dMRI dat byly odvozeny lokální kvantifikační metriky anatomie míchy (frakční anizotropie - FA, fraktální objem prvního - f1 a druhého f2 směru anizotropní složky difuze) z různých oblastí (bílá hmota, šedá hmota, kortiko-spinální trakt) a z různých populačních skupin (muži versus ženy). Podle očekávání nacházíme ve výsledcích útlum FA hodnot v oblasti šedé hmoty. Detekujeme druhé směry difuzí v řezech, kde vystupují kořeny míchy. V některých oblastech fraktální objem druhého směru anizotropní difuze dosahuje hodnot až 40% celkové složky intenzity dMRI signálu. Hustoty pravděpodobností všech zmíněných parametrů pro všechny zmíněné skupiny patří mezi nenormální rozložení. Nebyl pozorován závratně signifikantní rozdíl v rozloženích f1 a f2 objemů mezi muži a ženami. Rozložení FA hodnot mezi muži a ženami vyšlo statisticky jako odlišné. Bohužel je ve výsledcích pozorována poměrně značná inter-subjekt variabilita, která má výrazně vyšší rozptyl než rozdíly mezi různými skupinovými distribucemi. I přes výraznou inter-subjekt variabilitu tato práce významně rozšiřuje znalosti o možnostech náběru a zpracování MRI a dMRI dat z míšního kanálu a pokládá základ pro použití dané zobrazovací metody v budoucím možném a plánovaném klinickém výzkumu, kde nově bude možné separátně testovat alteraci anatomie míchy i na sekundárních minoritních svazcích.
|
|
|
Zpracování obrazů ultrazvukového zobrazovacího systému GE VingMed System FiVe
Pokorný, Pavel ; Mézl, Martin (oponent) ; Harabiš, Vratislav (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřen na deznámení se s principem ultrazvukových zobrazovacích systémů a jejich módů a možnosti odšumění dat získaných pomocí těchto zobrazovacích systémů. Dále se tato práce zaměřuje na odstranění šumu typu speckle, který má u ultrazvukových zobrazovacích systémů největší podíl na šumu v naměřených datech. Jsou zde popsány pokročilé metody filtrace, a to hlavně modifikace mediánového filtru, jako například upravený hybridní mediánový filtr a modifikace filtru využívající anisotropní difůze a to zobecněné Perona-Malik anizotropní difúze využívající funkce omezené odlišnosti. Tyto dva filtry jsou testovány na uměle zašuměných datech a datech naměřených pomocí ultrazvukového zobrazovacího systému GE VingMed System FiVe. Dále je zde popsán program pro filtrování a zobrazení ultrazvukových dat naměřených výše zmíněným systémem.
|
|
|
Zabezpečení senzorů - ověření pravosti obrazu
Juráček, Ivo ; Španěl, Michal (oponent) ; Zemčík, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce pojednává o zabezpečování obrazových senzorů. Cílem bylo nastudovat ověření pravosti dat, které takové senzory produkují. Na základě nastudovaných informací bylo navrženo řešení pro identifikaci digitálních kamer, a to pomocí šumových vlastností v obrazových senzorech, kterým jsou zatíženy. Byl zkoumán vliv různých algoritmů pro extrakci šumu z digitálního obrazu a bylo provedeno statistické vyhodnocení nad 15 obrazovými senzory, mající různé vlastnosti. Na základě vyhodnocených výsledků byly vyvozeny závěry.
|
|
|
Vylepšení obrazu z ultrazvuku pro vizuální diagnostiku
Vaňhara, Jaromír ; Kršek, Přemysl (oponent) ; Španěl, Michal (vedoucí práce)
Ultrazvuk je velmi častou a oblíbenou metodou lékařského vyšetření. Interpretace obrazu získaného při tomto vyšetření je ovšem netriviální a vyžaduje velkou zkušenost. Tato práce se zabývá technikami vylepšení obrazu z ultrazvuku a tedy usnadněním diagnozy. Představuje základní metody zpracování obrazu vhodné na tento typ úloh a představuje také několik pokročilých postupů. Je zde ukázán návrh aplikace, která tyto postupy spojuje a vytváří tak nástroj pro zjednodušení vizuální diagnostiky.
|
|
|
Zabezpečení senzorů - ověření pravosti obrazu
Juráček, Ivo ; Španěl, Michal (oponent) ; Zemčík, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce pojednává o zabezpečování obrazových senzorů. Cílem bylo nastudovat ověření pravosti dat, které takové senzory produkují. Na základě nastudovaných informací bylo navrženo řešení pro identifikaci digitálních kamer, a to pomocí šumových vlastností v obrazových senzorech, kterým jsou zatíženy. Byl zkoumán vliv různých algoritmů pro extrakci šumu z digitálního obrazu a bylo provedeno statistické vyhodnocení nad 15 obrazovými senzory, mající různé vlastnosti. Na základě vyhodnocených výsledků byly vyvozeny závěry.
|
|
|
Potlačení strukturního šumu typu spekle
Kuchař, Otakar ; Hesko, Branislav (oponent) ; Mézl, Martin (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studií ultrazvuku. První část této práce je věnována základním fyzikálním principům, módům zobrazení, ultrazvukovým sondám, biologickým účinkům a v poslední části artefaktům spojených s ultrazvukovým vlněním. V následující části je podrobně popsán specifický šum spekle. Popis obsahuje jak matematický, tak statistický pohled. Dále je popsána řada metod k odstranění tohoto šumu. V praktické části jsou popsané metody realizovány a srovnány na základě objektivního a subjektivního hodnocení.
|
|
|
Multi-tensorové zobrazování detailu míchy z dMRI dat s vysokým úhlovým rozlišením
Zimolka, Jakub ; Starčuk, Zenon (oponent) ; Labounek, René (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce bylo vytvořit ucelený proces zpracování unikátních HARDI dMRI dat cervikálního míšního kanálu společně s T2-váženými anatomickými snímky ve vysokém rozlišení. V rešerši je věnována pozornost zpracování anatomických dat, teorii dMRI, popisu existujících metod odhadu 3D profilu anizotropní difuze, dále také dosavadním přístupům a metodám v zobrazování axonálních svazků míšního kanálu. Celosvětově se jako jedna z prvních prací zabýváme více-směrovými difuzními modely pro in-vivo zobrazení minoritních svazků vláken bílé hmoty. Za pomoci softwarových knihoven Spinal Cord Toolbox (SCT), FSL, vlastních skriptů a dávkového systému TORQUE pro gridové výpočty byl navrhnut vlastní proces zpracování dat, který byl testován na reálných datech z oblasti míšního kanálu mezi segmenty C4-C6 u 26 zdravých subjektů. Navržená procedura zpracování s jedním neautomatickým krokem funguje pro 25 osob od předzpracování dat až po parcelace dílčích míšních struktur na základě koregistrace s anatomickým templátem míchy. Data jedné osoby byla zkreslena pohybovými artefakty, díky kterým proces selhal. U části snímků je v sagitálních řezech pozorovatelné zvlnění snímků, způsobené pravděpodobně pulzací cév vedoucích podél míšního kanálu. Z dMRI dat byly odvozeny lokální kvantifikační metriky anatomie míchy (frakční anizotropie - FA, fraktální objem prvního - f1 a druhého f2 směru anizotropní složky difuze) z různých oblastí (bílá hmota, šedá hmota, kortiko-spinální trakt) a z různých populačních skupin (muži versus ženy). Podle očekávání nacházíme ve výsledcích útlum FA hodnot v oblasti šedé hmoty. Detekujeme druhé směry difuzí v řezech, kde vystupují kořeny míchy. V některých oblastech fraktální objem druhého směru anizotropní difuze dosahuje hodnot až 40% celkové složky intenzity dMRI signálu. Hustoty pravděpodobností všech zmíněných parametrů pro všechny zmíněné skupiny patří mezi nenormální rozložení. Nebyl pozorován závratně signifikantní rozdíl v rozloženích f1 a f2 objemů mezi muži a ženami. Rozložení FA hodnot mezi muži a ženami vyšlo statisticky jako odlišné. Bohužel je ve výsledcích pozorována poměrně značná inter-subjekt variabilita, která má výrazně vyšší rozptyl než rozdíly mezi různými skupinovými distribucemi. I přes výraznou inter-subjekt variabilitu tato práce významně rozšiřuje znalosti o možnostech náběru a zpracování MRI a dMRI dat z míšního kanálu a pokládá základ pro použití dané zobrazovací metody v budoucím možném a plánovaném klinickém výzkumu, kde nově bude možné separátně testovat alteraci anatomie míchy i na sekundárních minoritních svazcích.
|
|
|
Simulace syntetických difuzních tensorových dat
Labudová, Kristýna ; Mézl, Martin (oponent) ; Labounek, René (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá různými přístupy k zobrazování míry difuze pomocí magnetické rezonance. Jednotlivé přístupy jsou zde přiblíženy a vzájemně srovnány. Gaussovský model pro odhad difuzního profilu je rozebrán podrobně i s matematickým popisem. Dále popsána simulace syntetických difuzních dat, jejich zašumění a následná rekonstrukce difuzního tenzoru ze zašuměných dat. Přesnost odhadu tenzoru ze zašuměných dat je hodnocena jako odchylka frakční anizotropie rekonstruovaného tenzoru od původního a také jako odchylka hlavních vektorů původního a zrekonstruovaného tenzoru. Přesnost odhadu je vyhodnocována automaticky pomocí uvedeného programu. V práci je podrobně popsáno provedení grafického rozhraní pro simulaci i vyhodnocení výsledků. Na konci práce jsou zpracovány výsledky a doporučení k optimálnímu nastavení měření. Jako nejoptimálnější se jeví 120 gradientních směrů ze všech analyzovaných. Tento počet byl zvolen jako kompromis mezi dobou trvání měření a přesností výsledků, 120 gradientních směrů poskytuje dostatečně přesné výsledky s optimálním časem měření, který neznemožňuje použití v klinické praxi.
|
host ::
RSS.