bakalářská práce

Optimalizace nastavení tomografické stanice GE phoenix pro plastové součásti obsahující kovové části

Text práce 1.68 MB

Autor práce: Ing. Přemysl Starý

Ak. rok: 2013/2014

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

Oponent: Ing. Michal Petrilak

Abstrakt:

Rentgenová výpočetní tomografie je nástroj využívaný hlavně v medicínské diagnostice. S vývojem této techniky a zlepšení přesnosti tomografických systémů se tomografie začala používat pro průmyslové aplikace především kvůli nedestruktivní analýze vnitřní struktury vzorků. Při skenování nízko-absorpčních materiálů spolu s vysoko-absorpčními (například plast s kovem) však dochází k negativnímu ovlivnění rekonstruovaných dat. Toto ovlivnění znemožňuje analýzu vnitřní struktury. Existují dvě možnosti, jak tyto artefakty eliminovat. Buď použít algoritmy k redukci kovových artefaktů, nebo se jim pokusit vyhnout již při skenování. Tato bakalářská práce se zaměřuje na optimalizaci nastavení tomografické stanice pro pozorování plastových součástí obsahujících kovové části. Bude pozorován vliv použitého filtru rentgenového záření, vliv použití kolimátoru
a vliv polohy vzorku na kvalitu dat. Kvalita dat bude hodnocena jak porovnáním
tak s využitím kritérií jako kontrast, šum a ostrost hran.

Klíčová slova:

Rentgenová výpočetní tomografie, paralelní projekce, filtrovaná zpětná projekce, rentgenové spektrum, kvalitativní hodnocení, kontrast, šum, ostrost hrany.

Termín obhajoby

26.06.2014

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Fakulta strojního inženýrství

Ústav

Ústav fyzikálního inženýrství

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (B3A-P)

Studijní obor

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (B-FIN)

Složení komise

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)

Posudek vedoucího
doc. Ing. Tomáš Zikmund, Ph.D.

Náplní bakalářské práce bylo demonstrovat možnost nastavení tomografické stanici GE phoenix s cílem eliminovat kovové artefakty v plastových součástkách. Pro tento účel byly realizovány 4 tomografické měření plastové zásuvky obsahující dvě řady kovových pinů. Měření se lišila vždy jen v jednom z parametrů, aby mohlo být měření srovnáváno s prvním, referenčním, měřením a vliv daného parametru zhodnocen. Pro srovnání kvality tomografických dat z těchto měření bylo nutné použít vhodné charakteristické veličiny. Běžně používané veličiny byly studentem převzaty z literatury a použití některých z nich bylo upraveno na základě aktuální situace v tomografických řezech. Hodnoty veličin v převážné většině potvrdily očekávané závislosti artefaktů na daných parametrech nastavení. Analýza dat vyžadovala sesazení odpovídajících řezů, které student vyřešil v rámci softwaru VG studio a Matlab. Výsledky analýzy dat jsou autorem shrnuty v závěru práce.
Student splnil cíle bakalářské práce. Formální úroveň práce je velmi dobrá. Stylistika práce ukazuje na autorovu nezkušenost, především při vyjadřování nebo vysvětlení některých kroků analýzy dat. Struktura práce je pro přehlednost čtenáře zvolena dobře. Doporučuji bakalářskou práci k obhajobě a hodnotím ji výsledným klasifikačním stupněm výborně/A.
Kritérium hodnocení Známka
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 B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Michal Petrilak

Práce velmi dobře splňuje dané cíle. V první části se práce věnuje obecným principům a technologiím používaných v počítačové tomografii. Popis je stručný ucelený a přehledný. Obsahuje však několik faktických nepřesností. Také je v něm několik nesmyslných vět.
Další část popisující vlastní měření je zpracována přehledně a konzistentně. Volba parametrů pro jednotlivá měření je dostatečně popsána a zdůvodněna. Také kritéria pro hodnocení kvality dat jsou zvolena dobře.
Práce obsahuje i několik formálních chyb. Například nesprávně číslované odkazy na literaturu. Celkově je práce velmi zdařilá a splňuje požadavky na ní kladené.
Kritérium hodnocení Známka
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 B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis D
Práce s literaturou včetně citací B
Otázky k obhajobě:
  1. Proč byla v obrázcích uvedených v práci provedena ekvalizace histogramu pouze lineární funkcí? Nebyly by obrázky více zřetelné, kdyby byla převodní funkce složitější?
  2. Jaké bylo dosažené prostorové rozlišení při měřeních (v mikrometrech na voxel)? Důležité je i srovnání rozlišení a měřených parametrů RD 10-90%

Známka navržená oponentem: B

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová