|
|
Optimalizace optické pinzety pro multimodální holografický mikroskop
Vaverka, Jan ; Antoš, Martin (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
V bakalářské práci byla popsána funkce interferenčních mikroskopů s bližším rozborem multimodálního holografického mikroskopu (MHM), který byl zkonstruován v Ústavu fyzikálního inženýrství (ÚFI) Vysokého učení technického v Brně. Dále byl rozebrán princip optické pasti a blíže byly popsány silové účinky na zachycený objekt s charakteristickým rozměrem větším než vlnová délka zachycujícího svazku. Byla navržena optimalizace existujícího modulu optické pinzety tak, aby byl modul připojitelný k prototypu MHM umístěnému na ÚFI. Byla provedena simulace a optimalizace optické sestavy modulu a byl vytvořen mechanický návrh modulu s výkresovou dokumentací. Modul byl zadán do výroby.
|
|
|
Příznaky pro analýzu a klasifikaci buněk ve snímcích z holografického mikroskopu
Navrátilová, Markéta ; Kolář, Radim (oponent) ; Vičar, Tomáš (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou příznaků používaných při analýze snímků buněk pořízených holografickým mikroskopem a pro jejich klasifikaci. Popisuje jednotlivé příznaky, stejně tak jako nástroje pro klasifikaci. Příznaky jsou extrahovány na dodaných nasegmentovaných buňkách v programovém prostředí Matlab. Na základě těchto příznaků jsou buňky klasifikovány s využitím metody podpůrných vektorů. Pomocí metod pro shlukování a redukci dimenzionality je analyzován výskyt různých buněčných typů. Zároveň je zhodnocena účinnost a využitelnost jednotlivých příznaků.
|
|
|
Konfokální modul pro koherencí řízený holografický mikroskop
Kubátová, Eva ; Kozubek, Michal (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Koherencí řízený holografický mikroskop (CCHM) byl vyvinut na VUT v Brně pro kvantitativní fázové zobrazování živých buněk. V dnešní době dochází k vylepšování jeho zobrazovacích možností pomocí přídavných modulů. V současnosti je vybaven epifluorescenčním modulem, který umožňuje pozorování fluorescenčně značených živých buněk. Tato práce naváže na vývoj tohoto modulu a rozšíří jeho možnosti o konfokální zobrazení. Nevýhodou současných vícekanálových konfokálních mikroskopů je mechanická rotace Nipkowových disků, které způsobující nežádoucí mechanické vibrace. Proto je v práci nahrazen DMD čipem. Pro jeho využití je navržen optický systém celého konfokálního modulu, jehož správná funkce byla nasimulována v optickém CADu. Experimentálně ověřený prototyp slouží k testování zobrazovacích vlastností. Na jeho základě je navržena aplikační idea fluorescenčního konfokálního modulu, který bude možné připojit k CCHM mikroskopu.
|
|
|
Justážní kolimátor pro Fluorescenční holografický mikroskop
Hlaváčová, Kateřina ; Jákl, Petr (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Pro správné fungován Fluorescenčnho holografického mikroskopu je nutné jeho vhodné seřzen, tedy proveden justáže všech optických komponent, které jsou v něm usazeny. Nejen u tohoto mikroskopu, ale také u Koherenc řzeného holografického mikroskopu, je přesná justáž velice kritickou podmnkou správného zobrazován. Proto je potřeba pro tyto mikroskopy vytvořit justážn kolimátor, pomoc kterého je možno oba přstroje seřdit. V teoretické části práce je zmněna historie vzniku interferenčn a holografické mikroskopie, z jejichž principů flourescenčn holografická mikroskopie vycház. Také je zde sepsáno dosavadn poznán týkajc se kolimátorů využvaných pro vytyčován přmek a jejich využit v praxi. Součást práce je optický návrh kolimátoru, jeho konstrukčn návrh a realizace. Pro použván kolimátoru v praxi byl vytvořen software pro detekci černého záměrného křže. Ten pomáhá při vyhodnocen správnosti seřzen justovaného přstroje. Uvedeny jsou také popisy justáže vlastnho kolimátoru a Flourescenčnho holografického mikroskopu, které jsou nezbytné pro správnou manipulaci a pro využit navrhovaného kolimátoru.
|
|
|
Měření rozložení ekvivalentu suché hmoty buňky kvantitativním fázovým kontrastem koherencí řízeného holografického mikroskopu
Kovářová, Klára ; Čolláková, Jana (oponent) ; Křížová, Aneta (vedoucí práce)
Předmětem bakalářské práce je vypracování rešerše k přepočtům fáze na hodnoty suché hmoty a provedení experimentů ověřující význam suché hmoty. Teoretická část pojednává nejdříve o historii holografické mikroskopie a vývoji holografie na ÚFI FSI VUT v Brně. Dále se zabývá transmisním holografickým mikroskopem. Je zde uveden stručně jeho konstrukční popis a základní instrukce pro práci s tímto mikroskopem. Poté je v teoretické části pojednáno o významu obrazové fáze. Jsou zde uvedeny dva přístupy k interpretaci fázového zpoždění a také je zde vypracována rešerše k přepočtům fáze na suchou hmotu buňky (podle H. G. Davies a M. H .F. Wilkinse, G. Popescua, G. Dunna a D. Zichy). V experimentální části je nejdříve popsána kultivace buněk, poté příprava vzorku pro pozorování a následně zpracování dat. Druhá polovina experimentální části je zaměřena přímo na provedené experimenty. Ve všech experimentech byly pozorovány buňky K2 (plné označení LW13K2). Nejdříve byla pozorována nutriční deprivace buněk a poté buněčný růst.
|
|
|
Coherence-gate assisted three-dimensional imaging by holographic microscope
Maršíková, Barbora ; Heintzmann, Rainer (oponent) ; Chmelík, Radim (vedoucí práce)
This master thesis covers the primary research on the influence of spatially incoherent illumination on the axial localization of small details in a three-dimensional sample. The imaging is done by the coherence-controlled holographic microscope (CCHM). The necessary theory of imaging and scattering is summarized in the theoretical part. The fundamental principle as well as the actual setup of the microscope is described in detail and a mechanical adaptation is designed for the use of condenser optics with high numerical aperture and low aberration. For the experimental part, a model sample has been prepared and measured. The relationship between the spatial incoherence of illumination and the axial localization is demonstrated on simulations and verified experimentally using the model sample. The experiments prove the basic idea of the theory. In the end, some improvements are suggested for the future research on this topic.
|
|
|
Vláknový osvětlovací modul pro mikroskopii
Kropáč, Vlastimil ; Kvasnica, Lukáš (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem osvětlovacího systému pro koherencí řízený holografický mikroskop (CCHM). V teoretické části je zmíněna historie mikroskopie, princip holografie a jednotlivé druhy interferenční mikroskopie. Pro přiblížení daného tématu, jsou v práci zmíněny jednotlivé zdroje světla a přehled současných osvětlovacích systémů. Diplomová práce dále popisuje postup návrhu vláknového osvětlovacího modulu pro mikroskopii od optického návrhu, přes návrh konstrukce až na poslední krok, kterým je sestavení a otestování modulu.
|
|
|
Stabilization of the mutual position of the focal plane and the observed object in the holographic microscope
Ha Trinh, Hung Son ; Brada, Michal (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
The coherence-controlled holographic microscope (CCHM) makes the study of native biological samples in real-time possible. However, during long-term observation sessions, a defocusation of observed objects occurs. This undesirable phenomenon is probably caused by changes in the mutual position of the focal plane and the observed object. Thermal changes within the CCHM are thought to be the reason behind the displacement. A need for a hardware-based autofocus system, which would complement the currently implemented solution and which could compensate for the insufficiencies of the software autofocus, has therefore emerged. First, the optical setup of the CCHM is briefly described. Afterwards, the principle of the current autofocusation solution is explained. Subsequently, several displacement detection and monitoring methods, which can be utilized in a feedback loop to maintain a defined mutual position of objects, are introduced. After discussing the advantages and disadvantages of each method, one is selected for the practical part of the thesis. Based on the chosen method, a device that stabilizes the mutual position of the focal plane and the observed object is designed, constructed and experimentally tested.
|
|
|
Rekonstrukční metody v holografické mikroskopii
Findejsová, Anna ; Odstrčilík, Jan (oponent) ; Kolář, Radim (vedoucí práce)
Diplomová práce se věnuje rekonstrukci obrazů z holografického mikroskopu. Tato práce shrnuje problematiku holografie, popisuje její obecný princip a využití především v biologii živých buněk. Poté se zabývá popisem několika známých metod pro rekonstrukci off-axis hologramů. Teoretické podklady pro práci jsou uvedeny v první až třetí kapitole a následně využity v kapitole čtvrté, která se zabývá návrhem a implementací rekonstrukčního algoritmu, a paté, která shrnuje použité metody a popisuje modifikace metod vedoucích k 3D rekonstrukci pozorovaného objektu.
|
|
|
Vliv vlastností obrazových senzorů na kvalitu rekonstrukce kvantitativního fázového zobrazení
Šulc, Václav ; Antoš, Martin (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na šumové vlastnosti obrazových senzorů a jejich vlivu na kvantitativní fázové zobrazení. Byly nasnímány a analyzovány černé snímky dostupných kamer. Vypočítané hodnoty směrodatné odchylky šumu snímků byly použity při vytvoření umělých hologramů, z kterých byla rekonstruována kvantitativní fázová zobrazení. Z výsledků měření byla vybrána kamera Basler acA2040-180km jako nejvhodnější pro použití v holografii. Pro tuto kameru byl navržen, vyroben a otestován efektivní systém chlazení, který šumové charakteristiky vylepšil.
|
host ::
RSS.