Search

V této bakalářské práci je proveden rozbor vztahů mezi polohou dalekohledu na azimutální montáži a mezi polohou objektu na obloze, přičemž se předpokládá, že poloha objektu na obloze je popsána rektascenzí a deklinací. Je zde také provedena analýza rozlišovacích schopností dalekohledu. K tomu byl vytvořen jednoduchý program (v příloze) pro výpočet difrakčních obrazců v ohniskové rovině z bodových hvězd. Na základě pohybu dalekohledu za sledovaným objektem jsou vyjádřeny také potřebné momenty a výkony vytvořené řízenými pohony montáže., This thesis is an analysis of the relationship between the position of the azimuthal telescope assembly and the position of the object in the sky, assuming that the position of the object in the sky is described right ascension and declination. There is also an analysis of the telescope resolution. For this purpose has created a simple program (attached to this thesis) to compute the diffraction patterns in the focal plane from point star. From motion of telescope tracing observed object are also expressed the necessary torque and power generated by controlled drives on mount.

Práce je zaměřena na určení parametrů váhové funkce, která je pak použita pro určení posunu mezi dvěma obrazy se sub-pixelovou přesností. Jsou použity standartní techniky pro registraci obrazů jako je Fourierova transformace, fázová korelace, bilineární interpolace aj. V práci je zahrnuta potřebná teorie, hledané parametry, postup optimalizace a je přiložen i program, který sloužil jako optimalizační prostředek., The goal of this thesis is to find parameters of weight function, thanks to them we will gain searched shift vector with sub-pixel precision. We are applying Fourier transform, inverse Fourier transform, phase correlation, bilinear interpolation etc. This thesis includes theory, wanted parameters, process of optimization and there is also enclosed program, which helped us with optimization.

V první části se práce zabývá projekcí bodů z Euklidova prostoru do roviny a zobrazením takto vzniklých rovinných bodů na počítači. Druhá část se zaměřuje na diskretizaci analyticky zadané plochy. To je její aproximace sítí bodů, které díky předchozí části dokážeme zobrazit na počítači. Třetí část se věnuje obarvení plochy různými typy výplně. Nakonec je přidáno softwarové řešení., The first part of the thesis deals with projections of points from an Euclidean space into a plane and displaying of the resulted planar points on a computer. The second part focuses on a discretization of analytically specified surfaces. This is an approximation with network points. Due to the previous part, we are able to display them on a computer. The third part is dedicated to various types of coating fillings. Finally, the software solution is added.

Táto diplomová práca sa zaoberá 3D rekonštrukciou objektov pomocou metód analýzy obrazu. Práca obsahuje matematický aparát spojený s týmto problémom, ďalej je uvedený postup pre vytvorenie 2D ostrého obrazu a samotnej 3D rekonštrukcie. Výstupom je 2D ostrý obraz, 3D model, stl model. V práci sú analyzované rôzne druhy dát., This diploma thesis deals with 3D reconstruction of objects using image analysis methods. The work includes mathematical theory associated with this problem, a procedure for creating 2D sharp images and 3D reconstruction itself. The outputs are 2D sharp images, 3D models, stl models. Different kinds of data are analyzed.

Tato bakalářská práce se zabývá aplikací Harrisova detektoru rohů pro nalezení významných bodů v obrazech a modelech. Součástí práce je implementace algoritmů v programovacím jazyce Python. Programy jsou testovány na reálných obrazech získaných pomocí fotoaparátu a modelech získaných pomocí 3D skeneru., This bachelor’s thesis deals with application of Harris corner detector for finding corner points in images and models. This thesis also contains an implementation of the algorithms in Python programming language. Programs are tested on real images captured by camera and models created by 3D scanning.

Tato bakalářská práce se zabývá zobrazením geometrických ploch na počítači v rovnoběžném a středovém promítání. Práce obsahuje část matematické teorie potřebnou pro zavedení daných zobrazení. Jsou zde definovány důležité pojmy jako euklidovský a projektivní prostor, plochy a základní operace. Dále práce obsahuje popis tvorby aplikace pro zobrazení geometrických ploch za~použití vlastních procedur a funkcí (tzv. knihovny) v Delphi 7 a za použití knihovny OpenGL. Výsledkem práce je vlastní realizace popsaných postupů formou vytvoření aplikačního softwaru., The Bachelor thesis deals with display geometric surfaces on a computer in parallel projection and central projection. It includes part of mathematical theory which is necessary for definition of given projection. There are couple of important terms defined such as euclidean space, projective space, surfaces and elementary operations. The thesis also includes description of applications development for display geometric surfaces by using the author's own procedures and functions (so-called library) in Delphi 7 and by using OpenGL library. This Bachelor thesis result is the writer's own implementation of described processes by applications development.

Diplomová práce je zaměřena na metody zobrazování skalárních dat v pevné datové mřížce, konkrétně dat získaných užitím fluorescenčního konfokálního mikroskopu. Teoretická část textu začíná představením fungování konfokálních mikroskopů a zasazení problematiky zkoumaných grafických metod do matematického kontextu. Následující kapitola se věnuje odvození integrálu pro zobrazování objemů a z něj vyplývající back-to-front metodu. Teoretická část je zakončena představením metod vhodných pro zobrazování trojrozměrných skalárních dat při použití back-to-front algoritmu. V praktické části je pak popsán implementovaný algoritmus., This master’s thesis is focused on scalar data in rigid data mesh imaging. In particular the data are acquired from fluorescent confocal microscope. The theoretical part begins with introduction to confocal microscopy followed by putting the subject of examined graphical methods in mathematical context. Next chapter is devoted to volume rendering integral derivation and consequent back-to-front method. The theoretical part is finalized by introduction of methods suitable for rendering 3D scalar fields using back-to-front algorithm. In the practical part the implemented algorithm is described.

Letecký hyperspektrální dálkový průzkum Země slouží pro monitorování a analýzu různých složek životního prostředí. Tato práce se zabývá hyperspektrálními obrazovými daty, především jejich normalizací vzhledem k úhlu snímání. Je navržen a popsán algoritmus, jehož východiskem je statistická analýza spekter napříč linií a fyzikální modely popisující průběh spektrální odrazivosti. Důležitou součástí je softwarová implementace tohoto algoritmu, umožňující výpočet požadované normalizace pro reálné datové soubory., The airborne hyperspectral remote sensing is used as an approach to monitor and analyse actual state of environmental components. This thesis deals with hyperspectral image data, especially it is focused on normalization with respect to scanning angle. The thesis proposes specific algorithm, which is based on the statistical analysis of spectral lines across the scan line and on a physical models describing the process of spectral reflectance. An important part of this thesis is software implementation of proposed algorithm, that allows to calculate required normalization for real datasets.

Tato práce popisuje vznik obrazu v transmisním světelném mikroskopu s proměnnou aperturou kondenzoru. Tento způsob pořizování obrazu je výhodný při pozorování tlustých vzorků, což jsou objekty, u kterých je v mikroskopickém měřítku významná výška. Klasické transmisní mikroskopy pro tento výzkum vhodné nejsou, protože výsledný obraz, který produkují, obsahuje patrné informace z velkého objemu vzorku mimo oblast, která je vyšetřovaná. Tento problém byl vyřešen po vynálezu konfokálního mikroskopu, který je ovšem daleko dražší a má i některé nevýhody navíc. Cílem je zpracovat obrazy pořízené pomocí kondenzoru s rotující aperturou tak, aby došlo k redukci podílu nežádoucí informace a obraz se tak stal "čistším". Tato metoda zpracování obrazu nemohla být použita v minulosti, protože tehdejší počítače neměly dostatečnou paměť a výkon. Na tuto metodu se dá nahlížet jako na převod množiny výstupů z mikroskopu s vylepšenou osvětlovací soustavou na odpovídající množinu výstupů konfokálního mikroskopu., This thesis describes possible methods of processing images acquired using a transmitted light (aka. widefield) microscope with adjustable condenser aperture. This method is useful when examining thick specimen that have significant third dimension. Classical microscopy is not a very good method to research this type of specimen since the output of widefield microscope incorporates very much information from areas that are not of any interest. This is a serious complication in research of thick specimen (frequently seen in medicine and biology), so when a remedy appeared (confocal microscope), everybody started using it. However, these microscopes are very expensive and have even other drawbacks. The aim is to process images acquired by the method involving rotating condenser aperture using new computer-based techniques. These techniques were not available when scientists begun their research on thick specimen since computers were not so widespread and didn't have enough memory. This method of image processing can be considered as a software substitution of hardware that makes difference between classical and confocal microscopes. In some cases, it can produce exactly the same results.

Letecký hyperspektrální dálkový průzkum Země je využíván jako prostředek pro monitorování aktuálního stavu složek životního prostředí. Tato práce se zabývá analýzou hyperspektrálních dat s cílem segmentace korun stromů. Je navržen a popsán algoritmus využívající adaptivní ekvalizaci a Voronoiovy diagramy k rozdělení plochy lesa na jednotlivé koruny stromů. Počítačový program tento algoritmus provádí a umožňuje jeho vyzkoušení na reálných datech, kontrolu a analýzu výsledků segmentace., The airborne hyperspectral remote sensing is used as an approach to monitor actual state of environmental components. This thesis covers priority treatment to analyse of hyperspectral data with the aim of a tree crowns delineation. Specific algorithm applying adaptive equalization and the Voronoi diagrams is designed to subdivide a forest area into individual trees. A computer program executes the algorithm and allows testing it on real data, checking and analyzing the results.

Tato bakalářská práce se zabývá rotačními NURBS plochami. NURBS plochy jsou racionálním rozšířením B-spline ploch, což umožňuje zobrazení kuželoseček, a tedy i anuloidu, kulové plochy a dalších rotačních ploch. Součástí této práce je programové zpracování vytváření NURBS rotačních ploch ve formě aplikace včetně popisu použitých algoritmů., The goal of this bachelor’s thesis is to give an overview of NURBS surfaces of revolution. NURBS surfaces are rational B-spline surfaces, which allows for construction of conics, hence anuloid, sphere and other surfaces of revolution. The thesis also contains an application that can create NURBS surfaces of revolution and description of algorithms used.

Velmi často je vyžadováno, aby automatizovaná zařízení byla jistým způsobem "inteligentní", tedy aby jejich řídicí systémy uměly emulovat rozhodovací proces. Tato diplomová práce poskytuje obecný formální popis vícehodnotových logických systémů schopných zmíněné emulace a jejich souvislost s teorií fuzzy množin. Jsou uvedeny způsoby vytváření matematických modelů založených na lingvistických datech. Dále se práce zabývá znalostními bázemi a jejich vlastnostmi. Součástí této práce je také počítačový program sloužící k tvorbě slovních modelů., Automated devices are very often required to exhibit some kind of an intelligent behaviour, which means that their control systems must be able to emulate the reasoning process. This diploma thesis provides a general formal description of multivalued logic systems capable of such an emulation and their connection with the fuzzy set theory. Ways of constructing mathematical models based on linguistic data are described. Also, knowledge bases and their properties are discussed. A computer program serving as a linguistic model development tool is a part of this thesis.

Práce se zabývá problematikou registrace posuvu dvou podobných obrazů pomocí fázové korelace. Potřebný matematický základ (tj. především Fourierova transformace, window funkce a fázová korelace) je náležitě definován a demonstrován na obrázcích. Rozebíraný algoritmus registrace je aplikován na vzorovém obrázku., This thesis discusses the detection of two similar shifted images by using phase correlation. The required mathematical bases (Fourier transform, window function and phase correlation) are properly defined and demonstrated in the relevant figures. A described algorithm of registration is applied on the sample picture.

Práce je rozdělena do rešeršní a praktické části. Cílem rešerše je seznámení se s modelováním objektů pomocí povrchových sítí. Jsou rozebrány základní vlastnosti a typy struktur povrchových sítí. Značný prostor je věnován kapitole o algoritmech určených k redukci počtu trojúhelníků na povrchové síti. V rámci praktické části jsou implementovány algoritmy shlukování bodů a kolapsu hrany. Závěrem práce jsou diskutovány výsledky., The thesis is divided into theoretical and practical part. The goal of the thesis is introduction to object modeling using surface meshes. The basics features and mesh data structures are discussed. Considerable space is devoted to the chapter about mesh decimation algorithms. In practical part of the thesis vertex clustering and edge collapse algorithms are implemented. In the end acquired results are disscussed.

Tato práce má za cíl definovat pojem fraktál, vysvětlit pojem komprese obrazu a popsat metodu fraktální komprese obrazu, kterou poté prakticky naprogramovat pro použití na reálných obrazových datech., The aim of this bachelor's thesis is to define fractal, explain an image compression methods and describe fractal image compression. Then make an application of fractal image compression in a form of computer program, which can be used for real digital images.

Důležitým parametrem sledovaným při výrobě extrudovaného vlákna je jeho průměr. Měření této veličiny lze provést za předpokladu kruhovitosti jeho průřezu pomocí jedné snímací kamery. V praxi se ukázalo, že dalším důležitým parametrem je také ovalita, tedy jak moc je vlákno zploštělé. V tomto textu se tak bude předpokládat obecnější tvar průřezu vlákna, a to ve tvaru elipsy. K určení ovality je potom zapotřebí již alespoň tří různých pohledů na zkoumané vlákno. Matematická část práce se zabývá především analytickým popisem měření ovality vlákna, konkrétně pomocí dvou rozdílných přístupů založených na poznatcích lineární algebry, projektivní geometrie a teorie kuželoseček. Hlavním cílem práce je pak tuto teorii společně s metodami obrazové analýzy využít k určení ovality a průměru vlákna z jejich snímků. Přesný výpočet těchto veličin je ale podmíněný přesnou kalibrací kamerového systému, kterému práce také věnuje pozornost. Kromě toho obsahuje i krátkou zmínku o technickém provedení měření ovality a jeho možných úskalích., One of the important parameters observed during extruded fibre fabrication is its diameter. The diameter can be measured with a single scanning camera assuming that the fibre section has a circular shape. As proved in practice, another important parameter is ovality, that is the rate of fibre flattening. This paper assumes that the fibre section shape is elliptical. In such a case, at least three different views on examined fibre are needed. Mathematical part of this paper is concerned with analytical description of fibre ovality measurement using two different approaches based on the knowledge of linear algebra, projective geometry and conic sections theory. Main goal of this paper is thus to use both mathematical theory and image analysis methods for ovality and diameter determination. Precise calcluation of such quantities is, however, conditioned on precise camera system calibration, which is described in the paper as well. Additionally, the work contains a brief mention of technical realization of ovality measurement and its possible difficulties.

Tato bakalářská práce se zabývá zobrazením geometrických ploch na počítači v rovnoběžném a středovém promítání. Práce obsahuje část matematické teorie potřebnou pro zavedení daných zobrazení. Jsou zde definovány důležité pojmy jako euklidovský a projektivní prostor, plochy a základní operace. Dále práce obsahuje popis tvorby aplikace pro zobrazení geometrických ploch za~použití vlastních procedur a funkcí (tzv. knihovny) v Delphi 7 a za použití knihovny OpenGL. Výsledkem práce je vlastní realizace popsaných postupů formou vytvoření aplikačního softwaru., The Bachelor thesis deals with display geometric surfaces on a computer in parallel projection and central projection. It includes part of mathematical theory which is necessary for definition of given projection. There are couple of important terms defined such as euclidean space, projective space, surfaces and elementary operations. The thesis also includes description of applications development for display geometric surfaces by using the author's own procedures and functions (so-called library) in Delphi 7 and by using OpenGL library. This Bachelor thesis result is the writer's own implementation of described processes by applications development.

Budou navrženy metody vhodné pro měření Hausdorffovy dimenze množin zobrazených v konečném rozlišení výstupních zařízení počítače a jejich použitelnost bude otestována na množinách se známou Hausdorffovou dimenzí., Methods of Hausdorff dimension measurement of sets displayed in discrete output devices of computers will be proposed. Their usability will be tested on sets with known Hausdorff dimension.

Tato práce se zabývá generování testovacích sub-pixelově posunutých obrazu se známým posuvem. Ty umožní najít vhodné parametry váhové funkce, díky nimž se zpřesní hledání posuvu dvou obrazu. Dále je využito konvoluce s proměnným jádrem ke generování obrazu se změněným měřítkem. K definici konvoluce pro obraz využíváme Fourierovu transformaci. Práce zahrnuje všechnu potřebnou teorii a je přiložen program, který slouží ke generování posunutých obrazů a obrazů se změněným měřítkem., This thesis is devoted to the creation of testing images with known sub-pixel shifts. Their purpose is to find suitable parameters of the weight function in order to refine the finding of the two image shift. Furthermore the variable convolution kernel is used to generate scale-changed images. We use the Fourier transform to define convolution on image. All the necessary theory is summarized in this thesis and the program, which was used to create shifted and scale-changed images, is also attached.

V první části práce se zabývám předchůdci NURBS křivek a ploch, přesněji Fergusonovými, Bézierovými, Coonsovými a B-splajn křivkami a plochami a dále B-splajn funkcemi. V druhé části se věnuji NURBS křivkám a plochám, jejich zapsáním jako lineární kombinace B-splajn funkcí v projektivním prostoru. Podrobněji jsem rozepsala kuželosečkové oblouky, jejich zadávání v projektivním prostoru a NURBS plochy dané jako tenzorový součin NURBS křivek. Poslední část je věnována popisu programů pro modelování kuželoseček a NURBS ploch., In the first part I discuss ancestors of NURBS curves and surfaces, rather Ferguson, Beziere, Coons and B-spline curves and surfaces and furthermore B-spline functions. In the second part I devote to NURBS curves and surfaces, their description as a linear combination of B-spline functions in the projective space. I specify conical arcs more detailed, their submit in the projective space and NURBS surfasec given as tensor product of NURBS curves. Last part is devote to describtion programs for modeling conicals and NURBS surface.

Holografická mikroskopie je nekonvenční mikroskopická technika, vhodná zvláště pro vzorky s malou optickou hustotou, která umožňuje zviditelnit index lomu pozorovaných objektů. Na Ústavu fyzikálního inženýrství Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně byl sestrojen unikátní transmisní digitální holografický mikroskop (TDHM). Pořízené snímky (hologramy) jsou zpracovány metodou založenou na Fourierově ransformaci, čímž je zrekonstruována intenzita a fáze světelné vlny procházející pozorovaným objektem. Fáze popisuje index lomu a tloušťku pozorovaného objektu. V místech, kde se mění index lomu nebo tloušťka, dochází i ke změně fáze. Úkolem této bakalářské práce bylo najít metodu pro zviditelnění míst s vysokým gradientem fáze. Podařilo se vytvořit metodu, která nevyžaduje navazování fáze, a proto je vhodná pro libovolné obrazy pořízené TDHM. Tato metoda byla implementována do počítačového programu Gradient3D, který kromě výpočtu gradientu ve dvou a třech rozměrech umožňuje i vytváření barevných obrazů, jejichž složkami jsou kombinace intenzity, fáze a gradientu. Program též umožňuje odstranění falešných gradientů v místech s nízkou intenzitou, kde je hodnota fáze nespolehlivá. Program byl testován na několika souborech hologramů pořízených TDHM při pozorování biologických vzorků., Holographic microscopy is an unconventional microscopy technique suitable especially for transparent samples. It enables to visualize the refractive index of observed objects. A unique transmitted-light digital holographic microscope (TDHM) has been constructed at Institute of Physical Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, Brno University of Technology. Holograms captured by the microscope are processed by means of a technique based on the Fourier transform in order to reconstruct the intensity and phase of the light waves passing through the observed object. The phase describes the object refractive index and thickness. In places where the object refractive index or thickness changes, also the phase does. The task of this bachelor thesis was to find a method for visualizing places with high phase gradient. A gradient computation method which was created does not require phase unwrapping and is therefore suitable generally for any images. The method was implemented in a computer software called Gradient3D, which enables not only to compute the phase gradient in two and three dimensions, but also to create color images composed from combinations of intensity, phase and gradient. It also contains methods for handling places with low reconstructed intensity where the phase value is unreliable and usually causes false phase gradients. The program has been tested on several image sets from the TDHM capturing biological specimens.