Automatizovaná rekonstrukce reliéfu v mikroskopii
Loading...
Date
Authors
Pálková, Tereza
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá návrhem a implementací metody pro automatizovanou rekonstrukci povrchového reliéfu v mikroskopii pomocí skládání zaostřených oblastí (focus stacking). Z vícesnímkové série pořízené skenovacím elektronovým mikroskopem (SEM) jsou na základě gradientové metriky a analýzy průběhu ostrosti určeny zdrojové body, které tvoří řídkou hloubkovou mapu. Ta je interpolována pomocí Laplacovy matice za účelem získání husté hloubkové reprezentace vhodné pro 3D rekonstrukci. Součástí řešení je automatizace procesu snímání, registrace obrazů i detekce ukončení akvizice na základě vývoje ostrosti. Výsledný algoritmus byl ověřen na reálných datech a prokázal schopnost přesné a robustní rekonstrukce bez nutnosti ručního nastavování parametrů.
This thesis presents the design and implementation of a method for automated surface relief reconstruction in microscopy using focus stacking. From a multi-image series acquired by a scanning electron microscope (SEM), source points are identified based on a gradient-based sharpness metric and sharpness profile analysis. These points form a sparse depth map, which is then interpolated using the Laplacian matrix to obtain a dense depth representation suitable for 3D reconstruction. The proposed solution includes automation of the image acquisition process, image registration, and detection of acquisition termination based on the evolution of sharpness. The resulting algorithm was validated on real-world data and demonstrated the ability to perform accurate and robust reconstruction without the need for manual parameter tuning.
This thesis presents the design and implementation of a method for automated surface relief reconstruction in microscopy using focus stacking. From a multi-image series acquired by a scanning electron microscope (SEM), source points are identified based on a gradient-based sharpness metric and sharpness profile analysis. These points form a sparse depth map, which is then interpolated using the Laplacian matrix to obtain a dense depth representation suitable for 3D reconstruction. The proposed solution includes automation of the image acquisition process, image registration, and detection of acquisition termination based on the evolution of sharpness. The resulting algorithm was validated on real-world data and demonstrated the ability to perform accurate and robust reconstruction without the need for manual parameter tuning.
Description
Citation
PÁLKOVÁ, T. Automatizovaná rekonstrukce reliéfu v mikroskopii [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2025.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
prof. RNDr. Jiří Bouchala, Ph.D. (předseda)
doc. RNDr. Miroslav Kureš, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Pavel Štarha, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jan Franců, CSc. (člen)
doc. RNDr. Libor Žák, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2025-06-13
Defence
Diplomantka seznámila komisi s diplomovou prací a odpověděla na připomínky a dotazy oponenta diplomové práce. Oponent - prof. Druckmüller - nebyl přítomen u obhajoby.
Komise položila diplomantce otázky k diplomové práci:
Doc. Kureš položil dvě otázky: V práci máte tři matice, které vyjádřují elementární rotaci - co je jejich součinem? Co to je pozitivně definitní matice?
Studentka tyto otázky zodpověděla.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení