ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE"

Václav Havel
před 5 lety
Počet zobrazení:

3 Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství Ústav fyzikálního inženýrství Akademický rok: 2013/2014 ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE student(ka): Dominika Kalasová který/která studuje v bakalářském studijním programu obor: Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (3901R043) Ředitel ústavu Vám v souladu se zákonem č.111/1998 o vysokých školách a se Studijním a zkušebním řádem VUT v Brně určuje následující téma bakalářské práce: v anglickém jazyce: Možnosti determinace povrchu objektů v tomografických datech Possibilities of the object surface determination in tomographic data set Stručná charakteristika problematiky úkolu: Determinace povrchu je jednou z nejdůležitějších procedur pro souřadnicové měření, vizualizaci objektů, export STL, vytvoření masky pro další zpracování. Determinaci povrchu znesnadňují tomografické artefakty, pórovitost materiálu, nehomogennost, nekvalitní data (slabý kontrast, šum). V softwaru VGStudioMAX existuje nástroj pro automatickou determinaci povrchu, jehož funkce nejsou popsány v manuálech. Ovládání tohoto nástroje je stěžejním prvkem pro analýzu tomografických dat. Cíle bakalářské práce: Osvojit si nástroj na určování povrchu v program VGStudioMAX. Funkčnost parametrů tohoto nástroje prezentovat na tomografických datech reálných vzorků. V případě potřeby realizovat tomografické měření.

4 Seznam odborné literatury: HSIEH, JIANG: Computed tomography : principles, design, artifacts, and recent advances. KAK, A.C., SLANEY, M. : Principles of Computerized Tomographic Imaging. ATTWOOD, D.: Soft X-rays and Extreme Ultraviolet Radiation. Vedoucí bakalářské práce: Ing. Tomáš Zikmund Termín odevzdání bakalářské práce je stanoven časovým plánem akademického roku 2013/2014. V Brně, dne L.S. prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. prof. RNDr. Miroslav Doupovec, CSc., dr. h. c. Ředitel ústavu Děkan fakulty

13 m m

15 m m 10 5 mbar

16 I I E E

17 x I 0 I = I 0 e µx, µ C r(s) ds µ = m(r(s)) ds, C m I I 0 ds C ds C µ ds E I s = I 0 exp µ(r(s)) ds, I s = j 0 (E) exp µ(r(s), E) ds de, C j 0 (E) ( ) I0 µ = µ(s) ds = ln = p s p s (C), C I s E C

18 p s C p s I s /I 0 C f(x, y) p(ξ, φ) p s = C µ(r(s)) ds p(ξ, ϕ) y ξ ϕ f(x,y) x rtg paprsky f(x, y) p(ξ, ϕ f p(ξ, φ) φ 0 p f = p 0 p(ξ, φ) dφ. b(ξ) p(ξ, φ) p (ξ, φ) = b p(ξ, φ), g(x, y) f(x, y) h(x, y) g(x, y) = f(x, y) h(x, y) = f(x, y)h(x u, y v) dudv ±

19 f f = p 0 p (ξ, φ) dφ. projekce 3 projekce 2 projekce 1 zobrazovaný předmět projekce 3 projekce 2 projekce 1 složení 3 projekcí složení mnoha projekcí

20 filtrovaná projekce 3 filtrovaná projekce 2 filtrovaná projekce 1 složení 3 filtrovaných projekcí složení mnoha filtrovaných projekcí foton E 0 E elektron E 0 E

21 detektor zdroj rtg paprsky

22 12 kev 120 kev 0,5 mm 1 mm 0,5 mm 0,5 mm

23 Intenzita bez filtru 0.5 mm Al 1 mm Al 0.5 mm Cu 0.5 mm Sn Energie [kev] mm 60 y

29 y y

30 základní nastavení rozšířené nastavení pokročilé nastavení

31 startovací kontura povrch určený v rozšířeném nastavení

32 součást pozadí součást pozadí stín vytvořený v místě ohybu CAD model

33 a) dutiny b) c)

34 materiál pozadí materiál pozadí a) b)

3.3. EXPERT MODE POKROČILÉ NASTAVENÍ a) b) c) Obrázek 3.7: Příklady nastavení parametru Starting contour smoothing, hodnoty a) 1, b) 10, c) 30. 3.3.3. Edge threshold Tímto parametrem lze deﬁnovat (hodnotami 0 65 535) minimální požadovaný kontrast mezi materiálem a pozadím.

35 3.3. EXPERT MODE POKROČILÉ NASTAVENÍ a) b) c) Obrázek 3.7: Příklady nastavení parametru Starting contour smoothing, hodnoty a) 1, b) 10, c) Edge threshold Tímto parametrem lze deﬁnovat (hodnotami ) minimální požadovaný kontrast mezi materiálem a pozadím. Je-li kontrast určeného povrchu nižší než zadaná hodnota, program považuje povrch určený v rozšířeném nastavení za šum a povrchem zůstává startovací kontura. Program možností Calculate nabídne vhodnou hodnotu, která se zpravidla pohybuje mezi Nástroj lze využít, pokud startovací kontura je deﬁnovaná prahem v histogramu a obraz obsahuje oblast, jejíž intenzita se pohybuje v okolí prahu (na obr. 3.8 v kombinaci s parametrem Edge void vysvětleným v sekci 3.3.4). V tom případě mohou být detekovány nežádoucí oblasti, které lze odstranit nastavením minimálního kontrastu mezi materiálem a pozadím. Na obr. 3.9 byl jako povrch označen i prostor uvnitř předmětu. Při nastavení vysoké hodnoty Edge threshold povrch přesně kopíruje startovací konturu a vnitřní část již neobsahuje. Toho lze využít v případě, že startovací konturou je CAD model nebo ROI a požadujeme, aby povrch přesně kopíroval jejich hranici Edge void Tato možnost se používá v kombinaci s Edge threshold. Umožňuje rozšířit oblast, ve které je kontrast posuzován, o hodnotu 0 9 voxelů. Příklad využití kombinace těchto dvou parametrů je na obr. 3.8 popsaném v sekci

36 a) b)

37 2 vx

39 0,51 % 10 GB 0,2 mm

40 280 kv 500 ma 200 ms 8 min 0,5 mm 0,1 mm

41 0,5 mm bez filtru 0.5 mm Sn Intenzita Energie [kev] 280 kv 0,5 mm y

42 A B C D

43 205 vx 5 mm 1,62

44 = ( ).

45 mm mm 3 0,56 % 0,51 %

53 C E f(x, y) r(s) x, y f(x, y) h(x, y) f(x, y) h(x, y) f f I j 0 (E) m(r(s)) p s p(ξ, φ) p (ξ, φ) C µ C ξ, φ ξ, φ µ m

Podobné dokumenty

ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE

Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství Ústav fyzikálního inženýrství Akademický rok: 2013/2014 ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE student(ka): Jakub Kuba který/která studuje v bakalářském studijním