Bachelor's Thesis

Possibilities of the object surface determination in tomographic data set

Final Thesis 9.01 MB

Author of thesis: Ing. Dominika Kalasová, Ph.D.

Acad. year: 2013/2014

Supervisor: doc. Ing. Tomáš Zikmund, Ph.D.

Reviewer: Ing. Jan Novotný, Ph.D.

Abstract:

This work studies the possibilities for determining surfaces of objects in tomographic data. This procedure is important for post-processing - object visualization, coordinate measuring,  export to STL file format etc., and it is complicated due to tomographic artifacts, porosity of material, material inhomogenities, and low-quality data. The possibilities of the surface determination in VGStudio MAX 2.2 software are described and demonstrated on steel fiber-reinforced concrete sample.

Keywords:

computed tomography, industrial microtomography, post-processing of tomographic data, surface determination, VGStudio MAX

Date of defence

26.06.2014

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)
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
doc. Ing. Tomáš Zikmund, Ph.D.

Cílem bakalářské práce bylo zjistit možnosti určování povrchu objektu v tomografických datech pomocí softwaru VG Studio MAX a tyto možnosti demonstrovat na příkladech. Z důvodu uzavřenosti softwaru a slabé podpory softwaru se nepodařilo demonstrovat využití kompletní množiny nástrojů pro určení povrchu. Autorka se dále ve své práci zaměřuje na segmentace ocelových drátků vzorku drátkobetonu. Pro tento účel využívá právě nástrojů pro určení povrchu, dalších doplňkových nástrojů a triků, kterými vyřešila komplikovanou segmentaci drátků. Postup segmentace spolu s nastavení parametrů použitých nástrojů je v práci uveden. Studentka se aktivně zapojila do tomografických měření.
Formální úroveň práce je velmi dobrá. Stylistika práce ukazuje na autorovu nezkušenost, především při vyjadřování a používání neodborných výrazů. Práci bych vytknul nedostatečné vysvětlení orientace axonometrických pohledů modelu extrahovaných drátků vzhledem k orientaci celého vzorku. Struktura práce je pro přehlednost čtenáře zvolena dobře. Výsledky bakalářského projektu budou v laboratoři používány. Doporučuji bakalářskou práci k obhajobě a hodnotím ji výsledným klasifikačním stupněm výborně/A.
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 B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Jan Novotný, Ph.D.

Cílem bakalářské práce bylo osvojit si práci s nástrojem na určování povrchů objektů z tomografických dat v programu VGStudio MAX. Práce je rozdělena v principu do tří částí. První část se věnuje úvodu do počítačové tomografie, druhá část popisuje možnosti studovaného nástroje Surface determination programu VGStudio a třetí část praktické použití nástroje na příkladu analýzy drátkobetonu. Takováto struktura je logická a přehledná.

Úvod do počítačové tomografie je psán velmi stručnou formou. Není to vzhledem k cíli bakalářské práce na závadu, avšak pro úplnost by nebylo špatné více rozepsat určité části – jako je například princip funkce a podoba filtrů pro filtrování projekcí během tomografické rekonstrukce.

Důležitější jsou však kapitoly následující, tvořící hlavní část autorčiny práce. Autorka nejprve srozumitelně a dostatečně obsáhle popisuje funkce a možnosti nastavení nástroje Surface determination, pomocí kterého je možné v tomografických datech určovat rozhraní mezi objektem a okolím či mezi různými materiály objektu. Získané poznatky následně využívá v experimentu, kde bylo cílem analyzovat rozložení a orientaci drátků v krychli z drátkobetonu. Tato kapitola popisuje jednotlivé kroky zpracování dat, vedoucí až k izolaci povrchu drátku od betonu a k jejich 3D vizualizaci. Přestože cílem bakalářské práce nebylo vyhodnocení tohoto experimentu, postrádám zde alespoň stručnou informaci o tom, co z výsledků experimentů vyplývá, neboť míra náhodnosti orientace a rozmístění drátku není z obrázku příliš čitelná.

K jazykové stránce nemám výhrad. Gramatické či sémantické chyby jsem zaznamenal velmi sporadicky. Text je čtivý a jednotlivé části vcelku dobře navazují. Místy se vyskytují poněkud nešťastné formulace či nejasnosti ve výkladu, ojediněle chyby ve vzorcích, nic neobvyklého v rámci bakalářské práce. Upozornil bych na používání specifických pojmů (VOXEL) či zkratek (ROI, CEITEC), které je dobré vysvětlit či rozepsat hned při prvním výskytu. 

Celkově bych odvedenou práci a úroveň výstupu v podobě bakalářské práce ohodnotil stupněm 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. Jaký byl výsledek analýzy orientace a rozložení drátků v drátkobetonu?
  2. 2. Tématem práce je mimo jiné určení povrchů objektů. Volba jednotlivých softwarových parametrů v nástroji Surface determination má přímý vliv na výslednou hranici mezi objektem a okolím. Jaká je přesnost či odchylka takto získané hranice pomoci uCT analýzy? Pomocí jakých metod a s jakou přesností by bylo možné tyto výsledky ověřit či porovnat v případě, že půjde o vnější povrch objektu?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová