Doktorské vzdělání poskytne absolventům magisterského vysokoškolského studia v oblasti biomedicínské elektroniky a biokybernetiky vyšší stupeň vzdělání, prohlubující teoretické znalosti.
Cílem je prohloubení teoretických znalostí studentů ve vybraných částech vyšší matematiky,fyziky a disciplin, tvořících teoretický základ zvoleného oboru. Studium jim také umožní získat potřebné zkušenosti v experimentální práci a zpracování jejích výsledků, včetně využití vyšších metod aplikované informatiky.
Konečním cílem je naučit absolventy metodám vědecké práce.

Absolvent doktorského studia by měl být vyhraněnou osobností s výrazným vědeckým výsledkem, širokým rozhledem a schopností řešit složité vědecké a výzkumné technické úlohy v oblasti biomedicínské elektroniky a biokybernetiky a oblastech souvisejících.
Maximální míra flexibility a profesní adaptability v širokém oboru je samozřejmou vlastností absolventa doktorského studia.
Absolventi doktorského studijního programu v biomedicínské elektronice a biokybernetice budou schopni pracovat jako vědečtí a výzkumní pracovníci v základním či aplikovaném výzkumu zejména v medicínské a biologické oblasti, jako specializovaní odborníci vývoje, konstrukce a provozu v různých výzkumných a vývojových institucích, a u výrobců či uživatelů vyspělé techniky, zejména biomedicínské.

Absolvent doktorského studia by měl být vyhraněnou osobností s výrazným vědeckým výsledkem, širokým rozhledem a schopností řešit složité vědecké a výzkumné technické úlohy v oblasti biomedicínské elektroniky a biokybernetiky a oblastech souvisejících. Maximální míra flexibility a profesní adaptability v širokém oboru je samozřejmou vlastností absolventa doktorského studia. Absolventi doktorského studijního programu v biomedicínské elektronice a biokybernetice budou schopni pracovat jako vědečtí a výzkumní pracovníci v základním či aplikovaném výzkumu, jako specializovaní odborníci vývoje, konstrukce a provozu v různých výzkumných a vývojových institucích, a u výrobců či uživatelů vyspělé přístrojové techniky a aplikační informační technologie zejména v medicínské a biologické oblasti.

prof. Ing. Jiří Jan, CSc.

1. Akvizice a analýza obrazových sekvencí snímků sítnice z experimentálního oftalmoskopu

   Téma je zaměřeno na zlepšení kvality snímků z experimentální kamery (video-oftalmoskopu) pro snímání obrazových sekvencí sítnice. Bude zahrnovat i práci na experimentální kameře, konstrukci specifických modelů oka, vytváření softwarových aplikací pro akvizici aj. Zpracování snímků bude zahrnovat registraci časových sekvencí. Dále bude prováděna analýza časových sekvencí snímků sítnice, která bude zahrnovat například detekci pulsací cév, detekci optického disku či extrakci pohybu očí. Při řešení těchto úkolů budou použity algoritmy z oblasti pokročilého zpracování obrazů a signálů. Celkově by měl projekt, díky navrženým metodám zpracování a analýzy, rozšířit možnosti využití video-oftalmoskopu v diagnostice očních, ale i neurologických onemocnění. Projekt je řešen ve spolupráci s klinickým pracovištěm v Erlangenu (Německo).

   Školitel: Kolář Radim, doc. Ing., Ph.D.

2. Akvizice a analýza obrazových sekvencí snímků sítnice z experimentálního oftalmoskopu

   Téma je zaměřeno na zlepšení kvality snímků z experimentální kamery (video-oftalmoskopu) pro snímání obrazových sekvencí sítnice. Bude zahrnovat i práci na experimentální kameře, konstrukci specifických modelů oka, vytváření softwarových aplikací pro akvizici aj. Zpracování snímků bude zahrnovat registraci časových sekvencí. Dále bude prováděna analýza časových sekvencí snímků sítnice, která bude zahrnovat například detekci pulsací cév, detekci optického disku či extrakci pohybu očí. Při řešení těchto úkolů budou použity algoritmy z oblasti pokročilého zpracování obrazů a signálů. Celkově by měl projekt, díky navrženým metodám zpracování a analýzy, rozšířit možnosti využití video-oftalmoskopu v diagnostice očních, ale i neurologických onemocnění. Projekt je řešen ve spolupráci s klinickým pracovištěm v Erlangenu (Německo).

   Školitel: Kolář Radim, doc. Ing., Ph.D.

3. Analýza signálů ze spánkové laboratoře

   Práce bude zaměřena na zpracování polysomnografických (PSG) signálů pořízených ve Fakultní nemocnici U Svaté Anny v Brně pro Mezinárodní centrum klinického výzkumu (ICRC) pro studii spánkové apnoe u pacientů s kardiologickými onemocněními. Předpokládáme návrhy a realizaci nových metod pro automatickou detekci spánkové apnoe z pořízených polygrafických signálů. Další náplní bude analýza signálů PSG a vývoj nových algoritmů, které mohou přispět k automatické klasifikaci spánkových stádií. V rámci uvedeného projektu se předpokládá spolupráce s Mezinárodním centrem klinického výzkumu (ICRC) v Brně.

   Školitel: Kozumplík Jiří, doc. Ing., CSc.

4. Analýza 3D CT obrazových dat se zaměřením na sledování časového vývoje lokální minerální hustoty kostí

   Návrh a vývoj nových metod analýzy CT obrazových dat, zejména pro automatické stanovení časového vývoje prostorové distribuce minerální hustoty kostí v CT obrazových datech, se zaměřením na zlepšení diagnostiky v různých klinických aplikacích (spolupráce se zahraničními i tuzemskými lékařskými pracovišti). Téma je součástí dlouhodobého projektu řešeného v rámci smlouvy s firmou PHILIPS NEDERLAND, která umožňuje poskytovat úspěšným studentům zajímavé pravidelné navýšení stipendia. Od uchazeče se kromě zájmu o výzkumnou práci v renomovaném týmu očekává schopnost tvůrčího myšlení a osvojování si publikovaných metod, formulace strukturovaných algoritmů, programování v prostředí MATLAB a znalost základní metodologie zpracování a analýzy obrazových dat.

   Školitel: Jan Jiří, prof. Ing., CSc.

5. Analýza 3D CT obrazových dat se zaměřením na segmentaci kosterních součástí s využitím apriorních deformovatelných modelů

   Návrh a vývoj nových metod analýzy CT obrazových dat, zejména pro spolehlivou segmentaci různých typů kosterních součástí založenou na využití deformovatelných modelů a zaměřenou na zlepšení diagnostiky v různých klinických aplikacích (spolupráce se zahraničními i tuzemskými lékařskými pracovišti). Téma je součástí dlouhodobého projektu řešeného v rámci smlouvy s firmou PHILIPS NEDERLAND, která umožňuje poskytovat úspěšným studentům zajímavé pravidelné navýšení stipendia. Od uchazeče se kromě zájmu o výzkumnou práci v renomovaném týmu očekává schopnost tvůrčího myšlení a osvojování si publikovaných metod, formulace strukturovaných algoritmů, programování v prostředí MATLAB a znalost základní metodologie zpracování a analýzy obrazových dat.

   Školitel: Jan Jiří, prof. Ing., CSc.

6. Aplikace tenzorového počtu v klasifikaci biomedicínských signálů

   Současné přístupy kombinují různé způsoby z různých oblastí k vytvoření nových dostatečně výkonných metod pro hybridní zpracování signálů. Jednou z možností je použití pokročilého tenzorového počtu k provedení účinné diskriminační analýzy nebo shlukování. Analýza tenzorového diskriminantu je výkonným nástrojem pro vícecestnou diskriminační analýzu dat. Pro „vícecestná“ data je tradičním postupem vektorizovat vzorky a pak použít běžné metody 2D diskriminační analýzy, jako je například lineární diskriminační analýzy (LDA), k-nejbližší sousedé (kNN), support-vector machine (SVM), atd. Tento způsob však často způsobuje tzv. overfitting problém, když je počet příznaků vyšší než počet vzorků. Analýza tenzorového diskriminantu je slibnou metodou pro překonání tohoto problému s aplikací v analýze bilogicých signálů.

   Školitel: Tkacz Ewaryst, prof., Ph.D.,D.Sc.

7. Pokročilá detekce vlny P v signálech EKG

   Téma dizertační práce je zaměřeno na detekci vlny P v experimentálních a klinických záznamech EKG a lze jej rozdělit na dvě části. Cílem první části je zmapovat současné principy detekce vlny P a popsat vlny P, které jsou z pohledu její spolehlivé detekce problematické. Cílem druhé části je návrh pokročilého algoritmu pro detekci vlny P, který zvýší dosavadní spolehlivost její detekce zejména v případech, kdy je velikost vlny P srovnatelná s velikostí rušení, nebo je vlna P nevázaná. Od uchazeče se očekává znalost programování v prostředí Matlab a přehled v oblasti zpracování a analýzy 1D signálů.

   Školitel: Vítek Martin, Ing., Ph.D.

8. Pokročilé rozpoznávání živosti prstu v biometrii

   Téma dizertační práce je zaměřeno na softwarové rozpoznávání živosti prstu z obrazových dat otisku prstu a lze jej rozdělit na dvě části. Cílem první části je nalézt příznaky, které jsou vhodné pro detekci různých typů falešných otisků prstu. Cílem druhé části je návrh pokročilého algoritmu pro rozpoznání falešných otisků prstu od skutečných bez ohledu na typ falešného otisku, snímací zařízení, nebo rozlišení obrazových dat. Od uchazeče se očekává znalost programování v prostředí Matlab a přehled v oblasti zpracování a analýzy obrazových dat.

   Školitel: Vítek Martin, Ing., Ph.D.

9. Sledování speklí při kontrastním ultrazvukovém zobrazování

   Tato dizertační práce bude zaměřena na sledování strukturního šumu typu spekle v ultrazvukových sekvencích během kontrastního zobrazování. Cílem práce je návrh metody pro sledování speklí, díky které bude možné stanovit jak pohyb jednotlivých struktur během kontrastního zobrazování, ale rovněž budou sloužit také pro stanovení důležitých perfuzních parametrů. Od uchazeče se očekává kromě zájmu o výzkumnou činnost také znalost programování a přehled v oblasti zpracování a analýzy obrazových dat.

   Školitel: Harabiš Vratislav, Ing., Ph.D.