Diplomová práce

Paralelizace obrazového simulátoru buněčných populací

Paralelization of the image simulator of cell populations

Bc. David Wiesner, učo 255597
Anotace

V oboru obrazové cytometrie se analyzuje výstup z optického mikroskopu pomocí komplexních algoritmů pro zpracování obrazu. K zajištění korektnosti těchto algoritmů je nutné důkladné testování v průběhu vývoje. K výrobě potřebných testovacích dat lze využít simulátory, které vytvoří realisticky vypadající obrazy s odpovídající anotací. Jedním z těchto simulátorů je MitoGen, simulační systém vyvíjený …více

Abstract

The field of image cytometry utilizes complex image analysis algorithms to process the output from optical microscopes. The development and subsequent verification of these algorithms require thorough testing to warrant their correctness. Simulators generating artificial real-world resembling images with corresponding ground truth are employed to facilitate the production of necessary benchmark testing …více

Zadání práce

V CBIA FI MU byl v nedávné minulosti vytvořen MitoGen, simulátor růstu populace buněk. Program MitoGen vytváří sekvenci realisticky vypadajících 3D obrazů buněk, které jsou navíc doplněné o anotace pro účely vývoje a testování algoritmů zpracování obrazu. Program MitoGenu je naprogramovaný v C++, jedno-vláknově, a je značně výpočetně náročný.

Cílem této práce je především zkrátit čas potřebný k vyprodukování simulované sekvence a to zejména pomocí nástrojů paralelizace programů na úrovni procesoru. Konkrétně se v praktické části práce očekává vytvoření nástrojů specifických pro více-vláknový běh MitoGenu včetně nástrojů pro řešení problémů při práci se sdílenou pamětí, a jejich zaintegrování do programu. Součástí řešení bude také vytvoření nového druhu zámků, které umožní zamykat části obrazů, nikoliv pouze zamykat celou datovou strukturu -- celý obraz. Student se nevyhnutelně bude muset seznámit s architekturou programu, s netriviálním procesem simulace, identifikovat úseky vhodné pro zavedení paralelizace a vše implementovat a otestovat.

V teoretické části práce by měl být celý simulační systém rozepsán a diskutován z pohledu uvažované paralelizace, přesně vysvětleno použité řešení a zdokumentovány dosažené výsledky.

Práce zkontrolována:
13. 12. 2017 12:59, RNDr. Vladimír Ulman, Ph.D., učo 4203
Jazyk práce
angličtina angličtina
Termín obhajoby
1. 2. 2018
Práce byla úspěšně obhájena

Vedoucí

RNDr. Vladimír Ulman, Ph.D., učo 4203
CABO KVI FI MU

Oponent

prof. RNDr. Michal Kozubek, Ph.D., učo 3740
CABO KVI FI MU

Literatura

  • SVOBODA, David a Vladimír ULMAN. MitoGen: A Framework for Generating 3D Synthetic Time-Lapse Sequences of Cell Populations in Fluorescence Microscopy. IEEE Transactions on Medical Imaging. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, 2017, roč. 36, č. 1, s. 310-321. ISSN 0278-0062. Dostupné z: https://doi.org/10.1109/TMI.2016.2606545.

Masarykova univerzita Fakulta informatiky
Studijní program
Informatika
Obor
  • Přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.
  • Další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.
  • Pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.
  • Vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.
  • Rychlý přístup k souborům

    Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.