Detail předmětu

Applied Optical Imaging in Biomedical Applications

FEKT-MPA-AOZAk. rok: 2026/2027

Předmět je zaměřen na prohloubení teoretických znalostí z oblasti optických zobrazovacích technik a hodnocení kvality a vlastností optických systémů. A dále na získání praktických dovedností souvisejících s těmito tématy.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

2

Garant předmětu

doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav biomedicínského inženýrství (UBMI)

Vstupní znalosti

Je potřebná znalost konstrukce digitálních kamer a základů z oblasti zpracování a anylýzy obrazů. Dále jsou potřeba také znalosti některého programovacího jazyka (Matlab, Python).  

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Během semestru lze získat maximálně 70 bodů. Tyto body jsou udělovány za aktivní účast na laboratorních cvičení a za zpracování výsledků měření. Ze zápočtového testu je možné získat maximálně 30 bodů. Pro úspěšné absolvování předmětu je nutné získat minimálně 50% bodů z obou těchto aktivit.

Učební cíle

Cílem kurzu je především prohloubit a rozšířit znalosti z obasti optického zobrazování a získat potřebné dovednosti spojené s využitím optických systémů a kamer v oblasti biologie a medicíny.

Základní literatura

Holst, G.C., Lomhein, T.C. CMOS/CCD Sensors and Camera Systems, SPIE Press Book, 2011 (EN)
Lichtman, J. W., Conchello J.A. Fluorescence Microscopy, Nature Methods, 2(12), pp. 910-919, 2005 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPCN-BTB magisterský navazující 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný, je součástí profilujícího základu

  • Program MPCN-BIO magisterský navazující

    specializace MPC-BIO_TECH , 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

6 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D.

Osnova

1. Experimentální měření vlastností a vybraných parametrů CCD/CMOS kamery.
2. Princip metody laser speckle contrast imaging, 
3. Softwarové nástroje v mikroskopii.
4. Základy měření kontrastní přenosové funkce optického zobrazovacího systému.
5. Teoretické základy pro výpočet hloubky ostrosti optické soustavy.
6. Principy multispektrálného zobrazování a rekonstrukce obrazu ze spektrálních dat. 
7. Principy real time akvizice a zpracování obrazů, příklady kamer a dedikovaných softwarů.  

Laboratorní cvičení

21 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D.

Osnova

1. Měření technických parametrů CCD/CMOS kamery.
2. Měření rychlosti průtoku pomocí změn kontrastu laserové šumu typu speckle.
3. Akvizice a zpracování obrazů v mikroskopii s využitím softwaru NIS.
4. Měření kontrastní přenosové funkce zobrazovacího systému.
5. Měření hloubky ostrosti optické soustavy.
6. Měření se spektrální kamerou a rekonstrukce obrazu. 
7. Aplikace kamery pro snímání a analýzu obrazů v reálném čase. 

Individuální příprava na laboratoře

14 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D.

Osnova

Před každou laboratorní úlohou je potřeba věnovat čas přípravě zahrnující studium materiálů z přednášek a případně dalších podpůrných materiálů.

Individuální příprava na ukončení

7 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D.