Rentgenová počítačová tomografie (FSI-9RPT)

Akademický rok 2020/2021
Garant: prof. Ing. Jozef Kaiser, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚFI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je obecný úvod do počítačové tomografie a její praktická demonstrace možností pro analýzu vnitřní struktury a jeji výhody v aplikovaným a základním výzkumu. Pro tento účel dostává praktická část stejný prostor jako teorie a student participuje na realném měření a realizuje vlastní analýzu dat. Studium zahrnuje vysvětlení generování rentgenového záření, rozbor matematického aparátu rekonstrukce dat a zpracování obrazu, takže student může najít vlastní zájem podle svého zaměření.
Výstupy studia a kompetence:
Seznámení se základy této techniky jak teoreticky, tak prakticky.
Znalosti o možnostech stávajících nejmodernějších laboratorních CT systémech a jejich aplikací ve vědě a výzkumu.
Schopnost číst tomografická data a jednoduchý přehled o 3D analýzách s použitím profesionálního softwaru.
Prerekvizity:
Ukončení magisterského studia v odpovídajícím oboru.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět rentgenová počítačová tomografie poskytne obecný úvod do počítačové tomografie a její praktická demonstrace možností pro analýzu vnitřní struktury spolu s jeji výhody v aplikovaným a základním výzkumu.
Metody vyučování:
teoretická i praktická čast
Způsob a kritéria hodnocení:
závěrečná zkouška
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
příprava na základě literatury, praktická příprava, prezentace na vybrané téma
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  10 × 2 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Přednáška - Princip počítačové tomografie, matematický nástroj pro tomografickou rekonstrukci
- Rentgenové záření, generování a interakce s materiálem
- Implementace tomografické rekonstrukce v Matlabu, Shepp-Logan fantom
- Praktické aplikace laboratorních mikro CT systémů
- Tomografické artefakty, popis, metody vyvarování.
- Stanovení povrchu objektu, rozměrové měřeni, reverzní inženýrství
- CT data vizualizace a analýza
- Pokročilé CT techniky (helikální trajektorie, mimo-osý detektor, zobrazení ve fázovém kontrastu, duální energie)
Literatura - základní:
1. ATTWOOD, DAVID T, X-Rays and Extreme Ultraviolet Radiation: Principles and Applications. Cambridge University Press, 2016. DOI: 10.1017/CBO9781107477629. ISBN 9781107062894.
2. STOCK, S.R.: Micro Computed Tomography, Methodology and Applications, CRC Press, 2009, ISBN: 78-1-4200-5876-5
3. GRANGEAT, P. (editor): Tomography, John Wiley & Sons, Inc., 2009, ISBN: 978-1-84821-099-8.
4. HSIEH JIANG, Computed tomography; principles, design, artifacts, and recent advances, 2d ed.(SPIE Press monograph)(Brief article)(Book review). SciTech Book News [online]. Book News, 2010 [cit. 2019-09-09]. ISSN 0196-6006.
5. A. C. KAK and MALCOLM SLANEY, Principles of Computerized Tomographic Imaging, Society of Industrial and Applied Mathematics, 2001.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
D4F-P prezenční studium D-FMI Fyzikální a materiálové inženýrství F Fyzikální inženýrství drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z