Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: Preko dihanja, oralnega vnosa in drgnjenja ob kožo, smo vsakodnevno izpostavljeni inherentno toksičnim delcem nanometrskih velikosti (nanodelcem). Nanodelci v zraku so še posebej problematični, ker se jim težko izognemo in povzročajo dolgoročne posledice, kot so na primer srčno-žilne bolezni, vnetja, pljučni rak in poškodbe možganov. Za uspešno regulacijo nanodelcev je torej ključna pravilna določitev njihove toksičnosti. Toksičnost v nanotoksikologiji je definirana kot kumulativna doza, dostavljena v sistem, pri kateri še lahko opazimo neželene stranske učinke. Trenutno je najpogosteje v uporabi definicija doze, opredeljena kot razmerje med celotno površino nanodelcev, dostavljenih v sistem, in celotno pričakovano površino tkiva oz. celic. Ta pa ne upošteva lokalnih interakcij in razporeditve doze, ki ključno vplivajo na določitev dejanskega učinka doze na opazovani sistem. Trenutni standard določitve doznega odziva in toksičnosti nanodelcev so tedne trajajoči poskusi na živalih. Kot hitrejša in cenejša alternativa so bili razviti preprosti in napredni modeli in vitro, osnovani na celičnih linijah, ki pa večinoma ne vsebujejo zelo pomembnega gradnika pljuč, pljučnega surfaktanta. Pri razvoju definicije doze smo uporabili preprost model, sestavljen iz celic pljučnega epitelija, pljučnega surfaktanta in cevk iz titanovega dioksida. Stanje pri vdihu nanodelcev smo posnemali tako, da smo na celice najprej napršili pljučni surfaktant in nato nanodelce. V ta namen smo razvili inkubator, v katerem smo lahko surfaktant in nanodelce na sistem in vitro napršili v fizioloških pogojih direktno na mikroskopu z visoko ločljivostjo in hkrati zajemali slike takoj od napršitve nanodelcev vse do nekaj dni po napršitvi. Z izpostavitvijo celic več nanodelcem smo pokazali, da trenutna definicija doze nezadostno opiše dejanski učinek doze v biološkem sistemu. Nezadostno definicijo smo nadgradili z uvedbo interakcijske površine in interakcijske doze, ki sta direktno upoštevali interakcije med površino membrane in nanodelcev. Nov koncept nam je omogočil, da smo dozo ovrednotili in vizualizirali v vsaki slikovni piki slike. Z dvema novo definiranima parametroma, povprečno interakcijsko dozo in povprečno lokalno interakcijsko dozo, smo poleg lokalnih interakcij med nanodelci in membrano upoštevali še neenakomernost porazdelitve doze ter s tem mnogo bolje ocenili njeno porazdelitev v sistemu. S spremljanjem časovnega razvoja povprečne lokalne interakcijske doze smo potrdili, da biološki sistem modulira dozo že brez dodanega surfaktanta. Z analizo histogramov interakcijske doze v poskusih s surfaktantom in brez njega smo ovrednotili vpliv surfaktanta na modulacijo doze. Ugotovili smo, da v prisotnosti surfaktanta faza karantenizacije in raztapljanja nastopi hitreje, sledi ji pa nova faza raztapljanja, ki je brez surfaktanta ni in omogoča prerazporejanje doze v prostoru in času. Sledenje surfaktantskim proteinom, nanodelcem in lipidom hkrati je bilo mogoče z razvitim trikanalnim slikanjem, osnovanim na zajemu življenjskega časa fluorescence. Iz sledenja vsem trem komponentam smo določili: 1) da se hidrofobni surfaktantski proteini kepijo skupaj s cevkami titanovega dioksida, 2) da nanocevke vdrejo globlje od fiziološke debeline surfaktanta v nekaj sekundah in 3) da se v surfaktantu pojavijo prehodne luknje, ki omogočajo neoplaščenim nanodelcem prehod čez pljučni surfaktant. Trikanalno slikanje celic, nam je na koncu omogočilo prepoznati, da je doza nanodelcev odvisna od lokalne okolice, kot je meja med celičnim jedrom in plazemsko membrano, in od prisotnosti biomolekul v tem okolju. To je vodilo v razvoj novega koncepta vektorske doze nanodelcev, ki je odvisna od v sistemu prisotnih biomolekul. Novi koncept je pripraven za odkrivanje mehanizmov toksičnosti in njihove propagacije po sistemu, kar bi lahko vodilo do boljšega razumevanja ključnih molekularnih dogodkov, ki so osnova za uspešno napovedno toksikologijo, ki ni osnovana na poskusih na živalih.
Ključne besede: toksikologija, nanotoksikologija, doza, lokalna doza, površinska doza, interakcijska doza, lokalna interakcijska doza, fluorescenca, fluorescentna mikroskopija, mikroskopija s stimulirano emisijo, mikroskopija z visoko ločljivostjo, pljučni surfaktant, SP-B, SP-C, proteini pljučnega surfaktanta, nanocevke titanovega dioksida, nanodelci, model in vitro, nano-bio interakcije, analiza slik
Objavljeno v DKUM: 17.04.2023; Ogledov: 548; Prenosov: 51
Celotno besedilo (35,59 MB)

Opis: Razlike procesov pridobivanja različnih regeneriranih celuloznih vlaken povzročajo različno morfološko zgradbo vlaken, ki se kaže tudi v različnem nagnjenju k fibriliranju. Zaradi visoke orientacije in kristalinosti vlaken kažejo liocel vlakna močno težnjo k fibriliranju, t.j. cepljenju fibrilov vzdolž vlaken. Nabrekanje in mehanske obremenitve ta pojav pospešijo in ojačajo. Zelo tanki fibrili na površini vlaken in njihovo kodranje povzročijo povečano površino vlaken in s tem spremembo površine tkanin. Metoda, ki so trenutno na razpolago za ocenitev stopnje fibriliranja so še nepopolne. Spremembo površine vlakna kot funkcijo fibriliranja lahko zaznamo optično ali po spremembah otipa. V prispevku smo predstavili novo metodo zasledovanja fibriliranja s spremembo optičnih lastnosti tkanin, in sicer Tencel vlaken. Z obdelavo in kvantitativno analizo mikroskopskih slik smo določali spremembe oblike in velikosti por v tkanini, ki so nastale kot posledica različnih postopkov obdelane, n. pr. fibriliranje surove tkanine, encimatska obdelava in zamreženje liocel vlaken.
Ključne besede: tekstilna industrija liocel vlakna, Tencel, fibriliranje, mikroskopija, obdelava slik, kvantitativna analiza slik
Objavljeno v DKUM: 01.09.2017; Ogledov: 1992; Prenosov: 118
Celotno besedilo (1,00 MB)
Gradivo ima več datotek! Več...

Opis: V nasadih jablan smo ugotavljali kakovost nanosa škropilne brozge z uporabo na vodo občutljivih (WSP) lističev, z uporabo barvnega sledilca tartrazin (BST) in fluorescentnega sledilca uvitex (FSU) na filtrskem papirju in na listih. Rezultate smo primerjali z novo razvito metodo ugotavljanja pokrovnosti s pomočjo analize fotografij odtisov fluorescentnega sledilca na listih. Fotografiranje je bilo izvedeno neposredno v nasadu z digitalnim fotoaparatom Olympus C-3000, vgrajenim na zaprto škatlo, v kateri je UV žarnica osvetljevala liste poškropljene s fluorescentnim sledilcem. Dobljene fotografije so bile obdelane z dvema algoritmoma izdelanima v računalniškem okolju LabVIEW IMAQ Vision in Matlab R2015a. Rezultati so pokazali, da je zaradi visokih temperatur pri fotografiranju neposredno v nasadu kakovost fotografij zaradi segrevanja CCD senzorja zelo slaba, kar povzroča napaka imenovana »šum tipala«. Posledica je bila slaba korelacija med rezultati analize pokrovnosti z analizo fotografij listov in vrednostmi za pokrovnost, ugotovljenimi z drugimi uporabljenimi metodami. Postopek fotografiranja smo v naslednjem poskusu ponovili v hladnih prostorih in dobili boljše ujemanje rezultatov analize fotografij in drugih proučevanih metod. Stopnja ujemanja rezultatov analize kakovosti depozita je bila pri fotografski metodi podobno nizka, kot stopnja ujemanja med standardnimi metodami (WSP proti BST ali WSP proti FSU). Kljub nizki stopnji ujemanja med rezultati različnih metod mislimo, da je fotografska metoda uporabna, saj pri statistični analizi ocen kakovosti depozita, privede do enakih sklepov glede učinka preučevanih dejavnikov na kakovost depozita škropilne brozge.
Ključne besede: pršilnik, jablana (Malus domestica Borkh.), sledilno barvilo, analiza pokrovnosti z oblogo škropiva, analiza slik, digitalna fotografija
Objavljeno v DKUM: 09.09.2016; Ogledov: 1375; Prenosov: 147
Celotno besedilo (2,13 MB)

Opis: V doktorski disertaciji obravnavamo algoritem stiskanja domenskih zaporedij slik. Pojem domenskega zaporedja slik pri tem predstavlja opis za vsebinsko povezana, urejena zaporedja slik, ki opisujejo bodisi časovni bodisi prostorski potek spremembe poljubne domene. Teoretični opis v praksi združuje dve, za naš algoritem, sorodni nalogi: stiskanje časovnih zaporedij slik, torej videov, ter stiskanje prostorskih zaporedij slik, na primer naborov medicinskih slik, zajetih s tehnologijo CT ali MRI. V disertaciji opišemo strukturo in delovanje algoritma, ki omenjeni problem rešuje s projekcijo v prostor osnovnih komponent. Najprej predstavimo matematično ozadje, ki je osnova za, v statistiki pogosto uporabljeno, metodo analize osnovnih komponent. Prav ta je izhodišče za izračun projekcijskih prostorov, v katerih je možno predstaviti slike dane domene, pri čemer ni pomembno, za kakšno vrsto zaporedja slik gre. Da bi razširili neodvisnost od domene, ki jo zagotavlja izhodiščna matematična metoda, na nivo algoritma stiskanja, je prvi pomemben korak izbira podzaporedja slik, ki so osnova za izračun projekcijskih prostorov. Za to nalogo uporabimo dvokriterijski algoritem, ki izbira slike - imenujemo jih bazne slike - glede na medsebojno odstopanje in oddaljenost v vhodnem zaporedju. Iz izbranega zaporedja baznih slik določimo zaporedje projekcijskih prostorov glede na v disertaciji uveden koncept, po katerem sledeče si projekcijske prostore določamo na osnovi množic baznih slik, ki imajo vsaj en skupni element. Kot analogijo konceptu drsečega okna tak pristop opišemo kot ''drseč lasten prostor''. Vzporedno uvedemo način izračuna projekcijskih prostorov, ki omogoča kasnejšo rekonstrukcijo vhodnih podatkov z bistveno manjšim računskim bremenom. To dosežemo z vključitvijo vmesnih računskih rezultatov v stisnjeno predstavitev podatkov, pri čemer je vpliv na stopnjo stiskanja zanemarljiv. V eksperimentalni analizi podamo primerjavo med razvitim algoritmom, do sedaj najpogosteje uporabljeno metodo s projekcijo v prostor osnovnih komponent, in standardom H.264. Tako dokažemo, da algoritem po vizualni kakovosti ne presega le prejšnje metode, ampak se v njej, kakor tudi v stopnji stiskanja, lahko primerja celo s H.264. Rezultate eksperimentov nadalje potrdimo v teoretični analizi, kjer formalno dokažemo prednosti razvitega algoritma in ocenimo tudi vpliv kontrolnih parametrov metode na učinkovitost stiskanja.
Ključne besede: algoritmi, izgubno stiskanje, stiskanje zaporedij slik, stiskanje videoposnetkov, slike DICOM, PCA, analiza osnovnih komponent, lasten prostor, projekcija v lasten prostor, lasten vektor
Objavljeno v DKUM: 23.05.2014; Ogledov: 2538; Prenosov: 224
Celotno besedilo (15,39 MB)

Opis: V doktorski disertaciji opisujemo nov način odkrivanja objektov nepravilnih oblik v naravnem okolju. Postopek se začne v slikovnem prostoru s posameznimi slikami iste opazovane scene. Upošteva uveljavljene rešitve, kot so predobdelava slik s klasičnimi prijemi za izboljšanje kontrasta, odpravljanje različnih osvetljenosti in odstranjevanje šuma ter pragovna barvna segmentacija slik, ki upošteva znane barvne lastnosti iskanih objektov. Osrednja prispevka disertacije pomenita izpopolnjeno odkrivanje objektov z nepravilnimi oblikami in razširjata analizo tekstur v frekvenčnem prostoru ter 3D rekonstrukcijo s pomočjo geometrije več pogledov. Teksturno analizo izvedemo z 2D prostorsko-frekvenčnim pristopom oziroma z 2D Wigner-Villeovo predstavitvijo. Z njo poiščemo območja podobnih frekvenčnih karakteristik, ki enolično določajo teksture iskanih objektov. Kadar so objekti delno zakriti ali imajo podobne barvne lastnosti kot ozadje, tudi analiza tekstur ni dovolj občutljiva. Da bi izboljšali robustnost, smo v postopku odkrivanja uporabili več slik iste scene in izsledke z geometrijo več pogledov. Bistvena novost te razširitve je določanje korespondenčnih točk, na katerih temelji 3D rekonstrukcija opazovane scene. Rekonstrukcija mora biti tako detaljna, da so nepravilne prostorske oblike zanesljivo razpoznavne in da jih lahko uporabimo pri končnem potrjevanju iskanih objektov. Ustrezno gostoto korespondenčnih točk dosežemo tako, da pare posnetkov elastično poravnamo in iz parametrov za poravnavo oziroma iz deformacijskih matrik izračunamo ujemanje slikovnih točk. Med njimi izberemo čim večje število dobro ujemajočih se parov, za kar smo uvedli tudi posebno mero zanesljivosti. Izbrane pare uporabimo kot korespondenčne točke v 3D rekonstrukciji opazovane scene. Končno odločitev o najdenih objektih sprejmemo s povezovanjem informacij, pridobljenih v prostorsko-frekvenčnih predstavitvah in njihovih 3D rekonstruiranih oblikah. Učinkovitost razvitega razpoznavalnega postopka smo preverili z realnimi posnetki sadnih dreves. Poskuse smo zasnovali tako, da smo ugotavljali, kako se izboljša razpoznavanje plodov, če poleg znanih postopkov barvne segmentacije v slikovnem prostoru uporabimo še predlagani nadgradnji s prostorsko-frekvenčnimi značilnicami in z geometrijo več pogledov. Opazovane posnetke smo razdelili v štiri skupine: barvno ločljivi objekti (npr. rdeči plodovi, brez večjih zakrivanj), barvno ločljivi objekti z zakrivanji, barvno teže ločljivi objekti (npr. zeleni plodovi, brez večjih zakrivanj) in barvno teže ločljivi objekti z zakrivanji. Rezultati raziskave kažejo, da je uvedeni postopek za odkrivanje objektov nepravilnih oblik v naravnem okolju primeren, saj dosega v povprečju 86 % natančnost določanja korespondenčnih točk, in pripomore k natančnejšemu odkrivanju objektov (plodov na sadnem drevju). Tako lahko pomembno izboljšamo dosedanjo avtomatizirano, računalniško spremljanje in napovedovanje pridelka v sadjarstvu.
Ključne besede: segmentacija slik, analiza tekstur, poravnava slik, afina transformacija, geometrija več pogledov, korespondenčne točke, 3D rekonstrukcija, analiza 3D oblik
Objavljeno v DKUM: 06.05.2010; Ogledov: 2938; Prenosov: 287
Celotno besedilo (6,04 MB)