Bachelor's Thesis

User programme for imaging and visualization of quantitative phase from the digital holographic microscope

Final Thesis 2.48 MB Appendix 2.35 MB

Author of thesis: Ing. Lukáš Hladík

Acad. year: 2009/2010

Supervisor: Ing. Hana Uhlířová, Ph.D.

Reviewer: Ing. Lukáš Kvasnica, Ph.D.

Abstract:

This bachelor thesis deals with creation of an user computer program for
processing of phase contrast images from a digital holographic microscope. The theoretical
section of the thesis contains basic information about obtaining and evaluation of processed
images, including a description of their digital representation in the computer. The
experimental part deals with techniques and algorithms on which the program is built. This
part also contains a description of the graphical user interface of the program and evaluate
the impact of different user settings for output files properties.

Keywords:

image processing, digital holographic microscope, cell imaging, dynamic phase differences,
dry mass of cell, optical microscopy

Date of defence

17.06.2010

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Applied Sciences in Engineering (B3901-3)

Field of study

Physical Engineering and Nanotechnology (B-FIN)

Composition of Committee

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
doc. RNDr. Josef Kuběna, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Hana Uhlířová, Ph.D.

Student splnil beze zbytku zadání bakalářské práce. Vytvořený program je přínosem pro zpracování obrazu z digitálního holografického mikroskopu, usnadňuje prezentaci a interpretaci výsledků a mezioborovou bio-fyzikální komunikaci.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Lukáš Kvasnica, Ph.D.

Práce je zaměřena na vytvoření uživatelského programu pro zpracování kvantitativního fázového kontrastu z digitálního holografického mikroskopu. Stěžejní částí práce je výpočet dynamických fázových diferencí, které jsou vhodné pro zvýraznění časových změn fáze indukovaných živými biologickými vzorky.
  Při tvoření uživatelského programu prokázal student velmi dobré znalosti programovacího jazyka C# a architektury .NET, stejně tak jako znalost funkce DHM a významu kvantitativního fázového kontrastu pro biologii. Výsledkem bakalářské práce je výborně zpracovaný program, za jehož jediný nedostatek považuji nutnost převést před zpracováním černobílé snímky do prostoru RGB.

  Bakalářská práce je dobře formulovaná a tudíž srozumitelná, neshledávám žádné vážnější nedostatky a konstatuji, že cíle bakalářské práce byly splněny.

Práci hodnotím známkou výborně/A.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. 1) V kapitole 6.7 je uvedena možnost komprese video sekvencí, není zde uveden použitý kompresní algoritmus a automaticky se předpokládá degradace obrazu využitím komprese. Uvažoval jste některé bezeztrátové kompresní algoritmy?
  2. 3) V rekonstruované fázi je přítomen i šum, který může být výpočtem DPD také zvýrazněn. Pokuste se navrhnout a popsat filtr, který by byl vhodný k potlačení tohoto šumu.
  3. 2) V kapitole 3.3 je popsán způsob převodu barevného obrazu v prostoru RGB na obraz černobílý. Předložený program zpracovává pouze obrázky ve formátu RGB, ale výstupem rekonstrukce v DHM je černobílý obrázek. Popište jakým způsobem jste v testovacích datech zabezpečil převod z černobílých obrázků do prostoru RGB.

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová