Motion-Blurred Image Restoration

Cílem této práce je restaurace obrazu poškozeného vlivem pohybu. Je uvažováno pouze rovnoměrné rozmazání po úsečce určité délky otočené o určitý úhel vzhledem k ose x. Jsou zde vysvětleny některé metody pro odhad délky a úhlu rozmazání a následně jsou porovnány na synteticky rozmazaných datech v několika rozdílných podmínkách. Rozmazané obrázky jsou poté restaurovány pomocí některé z dekonvolučních metod.Goal of this thesis is restauration of motion blurred images. Motion blurr is assumed to be only over a narrow line rotated by any angle to x axis. There are several methods which are theoretically explained and compared on synthetically blurred images in several different conditions. After that motion blurred images are restaurated with some of deconvolution methods.

Deconvolution in perfusion imaging

Cílem této studie je seznámit se s metodami dekonvoluce a vybrané metody naprogramovat. K simulaci byl použit model homogenní tkáně a model koncentrace kontrastní látky. Na těchto modelech byla ověřena funkčnost Wienerova filtru, algoritmu Lucy-Richardson a metody singulárního rozkladu.The purpose of this study is to introduce the methods of the deconvolution and to programme some of them. For the simulation, the tissue homogeneity model and the model of arterial input fiction were used. These models were engaged as the test procedures with the aim of verify the functionality and utility of the Wiener filter, the Lucy-Richardson algorithm and the Singular value decomposition.

Fundamental methods for noise reduction in acoustic signals

Prce hodnot­ kumulaÄn­ metody zvrazovn­ signlu v umu a metody inverzn­ filtrace pi rekonstrukci zkreslen©ho signlu, na zkladÄ testovn­ ve vytvoen©m programu. Jejich vhody a nevhody pi nasazen­ v akustickch signlech, m­ru zlepen­ odstupu signlu od umu a zlepen­ pi rekonstrukci.The work assesses the accumulation method of signal enhancement in noise and methods of inverse filtering in the reconstruction of distorted signal, based on testing in the creation of a program. Their advantages and disadvantages in the deployment of acoustic signals, improving the level of signal to noise ratio and improvement in the reconstruction.

Noise diagnostics of rectifier diodes PN junctions

Práce se zabývá návrhem měřící aparatury pro měření šumu mikroplazmy. Šum mikroplazmy vzniká v defektních částech PN přechodu. Cílem této práce je navrhnout měřící aparaturu a realizovat funkční pracoviště pro měření šumu mikroplazmy, provést měření šumu mikroplazmy a zjistit přenosovou funkci měřící aparatury. Jde především o zvolení vhodných měřících přístrojů, naprogramování programu pro automatizované měření. Poté o zpracování změřených časových průběhů šumu mikroplazmy, výpočty středních hodnot délek impulzů šumu mikroplazmy, zjištění závislosti tohoto šumu na napětí a výpočet spektrální výkonové hustoty. Dalším cílem je zjištění přenosové funkce měřící aparatury a navržení inverzního filtru.The thesis deals with the design of the measurement installation, which is intended for the microplasma noise measurements. This noise is being generated in the defective parts of the PN junction. The goal of this work is to design the measurement installation and to realize the fully functional workbench for the analogical noise related measurements and to determine the transfer function of the measurement installation. Main part of the work is to choose proper parameters for the measuring devices and to design the software intended for the automated measurements. Consequently, we have to process the measured waveforms of the microplasma noise, to determine the dependency of the noise on the signal magnitude and to calculate the power spectral noise density. Finally, we have to determine the transfer function of the measurement installation and to design the inversion filter.

Suppresion of distortion in iris images

Tato diplomová práce je zaměřena na eliminaci zkreslení obrazů duhovky. Cílem bylo prostudovat a popsat metody zkreslení obrazu (1D rozmazání, uniformní 2D rozmazání, Gaussovo rozmazání, atmosferické rozmazání a rozmazání vlivem rozostření), tyto metody implementovat a aplikovat na testovací obrazy. Poté byly navrženy metody pro eliminaci těchto typů zkreslení u~snímků duhovky, jako inverzní a Wienerova filtrace a iterativní přístup k dekonvoluci. Všechny metody byly otestovány a vyhodnoceny. Experimentální testy ukázaly, že Wienerova filtrace restauruje snímky nejlépe, ať už v normálním či iterativním přístupu.This master`s thesis is focused on a suppression of a distorsion in iris images. The aim of this work is to study and describe existing degradation methods (1D motion blur, uniform 2D motion blur, Gaussian blur, atmospheric turbulence blur, and out of focus blur). Furthermore, these methods are implemented and tested on a set of images. Then, we designed methods for suppression of these distorsions - inverse filtration, Wiener filtration and iterative deconvolution. All of these methods were tested and evaluated. Based on the experimental results, we can conclude that the Wiener-filter restoration is the most accurate approach from our test set. It achieves the best results in both normal and iterative mode.

Analysis of vibrational spectra of selected environmental contaminants

This bachelor thesis deals with the study of the vibrational spectra of melamine and thiram molecules using methods of Raman spectroscopy. Quantum chemical simulations are then used for a detailed interpretation of the measured spectra. Melamine is used as an industrial chemical in plastics and adhesives. However, its ingestion can lead to urinary bladder or kidney stones and, in extreme cases, cause death. Thiram is used as a fungicide and animal repellent, but it is toxic. The investigations included the variability of the Raman spectra of both contaminants in the polycrystalline and liquid phase and the spectra obtained by using the drop coating deposition Raman spectroscopy at different concentrations. 1Práce se zabývá studiem vibračních spekter molekul melaminu a thiramu metodami Ramanovy spektrosko- pie, k detailní interpretaci naměřených spekter jsou využity kvantově chemické simulace. Melamin bývá používán jako průmyslová chemikálie v plastech a lepidlech. Jeho požití ale může vést k močovým nebo ledvinovým ka- menům a v krajních případech způsobit i smrt. Thiram je používán jako fungicid a zvířecí repelent, je však toxický. Zkoumána byla proměnlivost Ramanových spekter obou kontaminantů v polykrystalické a kapalné fázi a spekter získaných s využitím metody kapkově nanášených povlaků při různých koncentracích. 1Institute of Physics of Charles UniversityFyzikální ústav UKMatematicko-fyzikální fakultaFaculty of Mathematics and Physic

Restoration of optical coherence tomography image data

Restaurace obrazových dat se stala nedílnou součástí procesu zpracování medicínských obrazů získaných libovolným systémem. Stejně tomu je i v případě Optické koherenční tomografie. Cílem této práce je zaprvé prostudování restauračních metod. Za druhé, popis principu zobrazení dat z Optické koherenční tomografie a následné diskuse, které restaurační metody na bázi dekonvoluce by potencionálně našly uplatnění ve zpracování dat z Optické koherenční tomografie. Konečně za třetí, vytvoření programového řešení restauračního procesu OCT dat v prostředí MATLAB a následná diskuze účinnosti prezentovaných řešení.Restoration of image data has become an essential part of the processing of medical images obtained by any system. The same applies in the case of optical coherence tomography. The aim of this work is to study the first restoration methods. Second, the description of the data representation from optical coherence tomography and subsequent discussions that restoration methods based on deconvolution would potentially find application in processing of Optical coherence tomography. Finally, the third to create a program solution of the OCT data restoration process in MATLAB environment and followed by discussion of effectiveness of the presented solutions.

Hand Gesture - Controlled VJ Mixer

Tato práce popisuje realizaci VJ Mixeru ovládaného pomocí gest ruky. Pro konstrukci VJ mixeru je nutné nejprve detekovat samotné ruce v obraze. Proto jsou v této práci nejprve popsány metody detekce lidské kůže v obraze, s důrazem na metodu Gaussova pravděpodobnostního rozložení, která je použita při samotné realizaci výsledného programu. Následně jsou popsány některé metody detekcí objektů v obraze, hlavně tedy rukou a jejich gest. Velký důraz je kladen na metodu konvexních defektů, která byla použita ve výsledném programu. Nakonec budou popsány postupy provázání gest rukou se zpracováním videa.This paper describes an implementation of a VJ Mixer controlled by hand gestures. For construction of VJ mixer is first necessary to detect hands in the picture. Therefore this paper first describes the methods of detection of human skin in an image, with an emphasis on the method of Gaussian probability distribution, which is used in the actual implementation of a program. Then some methods of detecting objects in images are described , mainly for hands and gestures. Great emphasis is placed on the method of convex defects, which was used in the final program. Finally, the procedures linking the hand gesture recognition with the video processing algorithms are described.

EEG biofeedback

Vznik EEG aktivity v mozku, rozdělení EEG vln podle frekvence, způsob měření EEG, přístroje pro měření EEG. Dále popis biofeedback metody, její možnosti a návrh biofeedback her. Popis zpracování naměřených EEG signálů.EEG generation, brain rhythms, methods of recording EEG, EEG recorder. Description of biofeedback, potentialities of biofeedback, proposal of biofeedback games. Description of processing measured EEG signals.

Novel active function blocks and their applications in frequency filters and quadrature oscillators

Kmitočtové filtry a sinusoidní oscilátory jsou lineární elektronické obvody, které jsou používány v široké oblasti elektroniky a jsou základními stavebními bloky v analogovém zpracování signálu. V poslední dekádě pro tento účel bylo prezentováno velké množství stavebních funkčních bloků. V letech 2000 a 2006 na Ústavu telekomunikací, VUT v Brně byly definovány univerzální proudový konvejor (UCC) a univerzální napět'ový konvejor (UVC) a vyrobeny ve spolupráci s firmou AMI Semiconductor Czech, Ltd. Ovšem, stále existuje požadavek na vývoj nových aktivních prvků, které nabízejí nové výhody. Hlavní přínos práce proto spočívá v definici dalších původních aktivních stavebních bloků jako jsou differential-input buffered and transconductance amplifier (DBTA), current follower transconductance amplifier (CFTA), z-copy current-controlled current inverting transconductance amplifier (ZC-CCCITA), generalized current follower differential input transconductance amplifier (GCFDITA), voltage gain-controlled modified current-feedback operational amplifier (VGC-MCFOA), a minus-type current-controlled third-generation voltage conveyor (CC-VCIII-). Pomocí navržených aktivních stavebních bloků byly prezentovány původní zapojení fázovacích článků prvního řádu, univerzální filtry druhého řádu, ekvivalenty obvodu typu KHN, inverzní filtry, aktivní simulátory uzemněného induktoru a kvadraturní sinusoidní oscilátory pracující v proudovém, napět'ovém a smíšeném módu. Chování navržených obvodů byla ověřena simulací v prostředí SPICE a ve vybraných případech experimentálním měřením.Frequency filters and sinusoidal oscillators are linear electric circuits that are used in wide area of electronics and also are the basic building blocks in analogue signal processing. In the last decade, huge number of active building blocks (ABBs) were presented for this purpose. In 2000 and 2006, the universal current conveyor (UCC) and the universal voltage conveyor (UVC), respectively, were designed at the Department of Telecommunication, BUT, Brno, and produced in cooperation with AMI Semiconductor Czech, Ltd. There is still the need to develop new active elements that offer new advantages. The main contribution of this thesis is, therefore, the definition of other novel ABBs such as the differential-input buffered and transconductance amplifier (DBTA), the current follower transconductance amplifier (CFTA), the z-copy current-controlled current inverting transconductance amplifier (ZC-CCCITA), the generalized current follower differential input transconductance amplifier (GCFDITA), the voltage gain-controlled modified current-feedback operational amplifier (VGC-MCFOA), and the minus-type current-controlled third-generation voltage conveyor (CC-VCIII-). Using the proposed ABBs, novel structures of first-order all-pass filters, second-order universal filters, KHN-equivalent circuits, inverse filters, active grounded inductance simulators, and quadrature sinusoidal oscillators working in the current-, voltage-, or mixed-mode are presented. The behavior of the proposed circuits has been verified by SPICE simulations and in selected cases also by experimental measurements.