Bachelor's Thesis

Simulation of imaging in Reflected-light Holographic Microscope with optical aberrations

Final Thesis 1.07 MB Appendix 2.03 MB

Author of thesis: Ing. Adam Effenberger

Acad. year: 2012/2013

Supervisor: Ing. Matěj Týč, Ph.D.

Reviewer: Ing. Lukáš Kvasnica, Ph.D.

Abstract:

The aim of this work is the simulation of a moving cell on a noisy backgroud. Experience gained
during this work was used for correction of artificially created data. Subsequently it was used for
the correction of real experiment a data.
Spyder, open source cross-platform IDE for scientific programming in the Python language,
was used for it.
The simulation was successful, as well as the correction of artificially created data. The
correction of real experiment data was only partly suscessfull . It gives us enough room for further
improvement.

Keywords:

digital holographic microscope, simulation of imaging, image correction

Date of defence

20.06.2013

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Physical Engineering

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)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Matěj Týč, Ph.D.

Student splnil zadání práce ve stanoveném čase v požadovaném rozsahu.
Dosažené závěry jsou hodnotné a bude možno je využít v praxi.
Závěry práce týkající se reálných dat závisí na externích vstupech
(maska buňky), jejichž nižší kvalita ztěžuje prezentaci
výsledků.
Student pracoval svědomitě a kompenzační metodu, která byla středobodem práce, obohatil vlasními myšlenkami a kompletně naprogramoval ve svobodném programovacím jazyce Python.

Text práce obsahuje drobné formální nedostatky a místy špatně zvolené způsoby prezentace výsledků.
Mezi vlastnostni, na kterých student může pracovat, je pak zejména
schopnost se při řešení problému dívat na věc z většího nadhledu.

Přes zmíněné dílči nedostatky je práce kvalitní a přínosná, doporučuji ji k obhajobě s hodnocením B.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu B

Grade proposed by supervisor: B

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

Větší část bakalářské práce se věnuje vytvoření modelu pohybující se ideální buňky, který je následně doplněn o simulovaný šum. Autor se snaží dosáhnout podobnosti modelu s reálným měřením na holografickém mikroskopu, aby na něm následně mohl ověřit úspěšnost algoritmu na výpočet hmotnosti buněk. V modelovém případě je snadno vidět, že šum v obraze má nezanedbatelný vliv na vypočtenou hmotnost buňky. Autor proto vyvinul algoritmus, který promyšleným způsobem tento vliv potlačuje. V závěru práce využívá poznatky získané na modelovém případě k analýze skutečně naměřených dat.
Obsahové stránce bakalářské práce nelze téměř nic vytknout, autor ověřil možnosti a úskalí vyhodnocování hmotnosti buněk v holografickém mikroskopu a tím dosáhl splnění cílů této práce. Hlavní výtku mám ke stylistickému zpracování práce (používání nespisovných výrazů, nevhodně formulované věty), které zbytečně snižuje její kvalitu.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. V pohybující buňce zpracované Vaším algoritmem jsou zřetelné artefakty jako důsledek pohybu buňky, lze se jich nějakým způsobem zbavit?
  2. Princip algoritmu využívá pohybu buňky v obraze. Jakým způsobem řešíte situaci, kdy se buňka nepohybuje dostatečně?
  3. Jakým způsobem byste se pokusil vylepšit zpracování dat skutečně naměřených v mikroskopu?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová