NDTLAB|FEKT VUT Brno

Výzkumná témata (Ph.D.)

Detekce materiálů s využitím principu nukleární kvadrupólové rezonance

Garant tématu: doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D.

Disertační práce je zaměřena na vývoj technik pro detekci různých materiálů (zejména na bázi N a Cl) s využitím nukleární kvadrupólové resonance. Aktuálně se tato metoda jeví jako velmi perspektivní pro oblast detekce a klasifikace výbušnin, léků a drog. Problematika buzení jader a následného snímání signálu rezonujících jader s možností přelaďování je relativně složitou úlohou jak z pohledu nároků na signálovou cestu, tak z hlediska konstrukce budicího obvodu. Vzhledem k malé úrovni signálu rezonujících jader a krátkým relaxacím je nutné vyřešit celou řadu technických problémů. Problematika je do značné míry mezioborová.

Elektrická impedanční tomografie

Garant tématu: doc. Ing. Jan Mikulka, Ph.D.

Cílem disertační práce je zvýšení vědeckého poznání v oblasti nedestruktivní analýzy vnitřní struktury materiálu pomocí elektrické impedanční tomografie. Předpokládaným směrem dizertační práce je optimalizace metod rekonstrukce rozložení elektrické impedance, využití multispektrální šumové a impulzní analýzy, aplikace a optimalizace prvků umělé inteligence a strojového učení, zrychlení výpočtů s využitím paralelizace výpočtů. Návrh metod bude prováděn s ohledem na vybrané aplikace, např. průzkum zemin, stavu stavebních konstrukcí apod. ve spolupráci s konkrétními institucemi. Výzkumná činnost bude zahrnovat modelování prostředí a měřicího systému ekvivalentními obvody, simulaci, emulaci, měření na skutečném prostředí včetně vyhodnocení vlivu kmitočtu budicího signálu na kvalitu rekonstrukce elektrických vlastností analyzovaného prostředí.

Implementace nových rekonstrukčních metod pro kvantifikaci tukové frakce v CSE-MRI

Garant tématu: Ing. Radim Kořínek, Ph.D.

Cílem studijního tématu je osvojení vybraných pokročilých rekonstrukčních algoritmů k řešení pokročilého signálového modelu a jejich aplikace v oblasti rekonstrukce tukové frakce z CSE-MRI (chemical shift encoded – MRI) dat. Výzkum se zaměří na stávající pokročilé algoritmy k rekonstrukci tukové frakce a na implementaci nových nebo případně kombinaci se stávajícími přístupy ke zlepšení přesnosti a rychlost rekonstrukce. Veškerá měření budou probíhat na preklinickém animálním 9.4T MRI zařízení na UPT, AVČR v Brně.

Moderní metody obrazové analýzy pro medicínské aplikace

Garant tématu: doc. Ing. Jan Mikulka, Ph.D.

Cílem disertační práce je zvýšení vědeckého poznání v oblasti moderních metod analýzy obrazů. V rámci řešení své dizertační práce bude doktorand úzce spolupracovat s Fakultní nemocnicí u sv. Anny (Neurochirurgická klinika). S ohledem na specifické vlastnosti obrazů magnetické rezonance a dalších zobrazovacích modalit budou rozvíjeny metody předzpracování, segmentace a klasifikace obrazů. Předpokládá se využití metod umělé inteligence a strojového učení pro diferenciaci tkání, standardizaci diagnostiky apod.