diplomová práce

Využití řídké reprezentace signálu při snímání a rekonstrukci v nukleární magnetické rezonanci

Hlavní dokument 5.6 MB Příloha 8.03 MB

FEKTdiplomová práceStudent: Ing. Radek Hrbáček, Ph.D.Ak. rok: 2012/2013

Vedoucí: doc. Mgr. Pavel Rajmic, Ph.D.

Oponent: Ing. Ján Zátyik

Tato práce se věnuje problematice nukleární magnetické rezonance, zejména spektroskopii a spektroskopickému zobrazování, řídké reprezentaci signálů a aproximaci s nízkou hodností. Využití spektroskopických zobrazovacích metod v klinické praxi se stává čím dál populárnější, jeho rozšíření však stále brání zejména dlouhé časy měření a nízké rozlišení. Práce se zabývá využitím řídké reprezentace signálů a reprezentace s nízkou hodností pro vylepšení stávajících zobrazovacích metod. Fenomén komprimovaného snímání je nejprve demonstrován na příkladu zobrazování pomocí magnetické rezonance a při hyperspektrálním zobrazování. Následně je navrženo schéma získávání spektroskopických dat založené na komprimovaném snímání. Práce se dále zabývá návrhem algoritmu MRSMP pro kvantifikaci in vivo spekter.

Jazyk

čeština

Stav

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

Hodnocení známka

A

Fakulta

Ústav

Obor studia

Telekomunikační a informační technika (M-TIT)

Hodnocení vedoucího
doc. Mgr. Pavel Rajmic, Ph.D.

Bc. Hrbáček pracoval celou dobu samostatně a konzultoval podstatná rozhodnutí ve směřování práce. Obtížné téma zvládnul bez problémů.

výsledná známka: A
výsledný počet bodů: 100


Hodnocení oponenta
Ing. Ján Zátyik

Diplomová práce je po formální stránce na výborné úrovni. Jednotlivé kapitoly jsou v logickém sledu a jsou vhodně členěny. Teoretická část práce obsahuje dobře zpracované popisy a ukázky, které svědčí o tom, že student rozumí problematice a své znalosti umí interpretovat. Praktická část práce obsahuje podrobný popis zpracovaných algoritmů a ukázky rekonstrukce. Zadání práce je zcela splněno. Algoritmy v příloze jsou přehledné a odezvy jednotlivých metabolitů jsou také dostupné. V algoritmech však postrádám okomentování jednotlivých bloků. V práci se místy objevují překlepy, které jsou vzhledem k rozsáhlosti diplomové práce zanedbatelné. Dále lze vytknout anglické popisy v některých grafech. Odkaz na algoritmus 1 na straně 87 zavede čtenáře na první stranu práce.
Vzhledem k obtížnosti zadání navrhuji hodnocení A/99.

výsledná známka: A
výsledný počet bodů: 99


Cíle, kterých má být dosaženo

Nastudujte základy tzv. řídké reprezentace signálů. Seznamte se s problematikou spektroskopie pomocí magnetické rezonance. Nasimulujte spektra několika základních sloučenin a proveďte testy separace těchto dat. Navrhněte schéma získání vzorků založené na komprimovaném snímání a/nebo "low rank matrix completion", implementujte v prostředí Matlab a vyhodnoťte výsledky na umělých i reálných datech.

Literatura

[1] Mohammad Golbabaee, Pierre Vandergheynst, Compressed Sensing of Simultaneous Low-Rank and Joint-Sparse Matrices, preprint, 2012

[2] E. J. Candes, J. Romberg and T. Tao. Stable signal recovery from incomplete and inaccurate measurements. Comm. Pure Appl. Math., 59, 1207-1223.

Klíčová slova

nukleární magnetická rezonance, spektroskopie, spektroskopické zobrazování, řídká reprezentace signálů, komprimované snímání, aproximace s nízkou hodností