3D vizualizace a tvorba konečně prvkové sítě z anatomických vzorků dřeva, Část I - Teoretický přístup

Prace shrnuje vytvořený algoritmus tvorby konecně prvkove sitě (KP) odvozene z bitmapove předlohy. Je detailně popsan proces registrace, segmentace a siťovani. Pro zpracovani obrazků byly použity C++ knihovny STL projektů Insight Toolkit (ITK) a Visualization Toolkit (VTK). Za timto ucelem byla sestavena multiplatformni aplikace WOOD3D uvolněna pod licenci GNU GPL. Je obsaženo několik metod pro segmentaci a předevsim různe způsoby konturovani. Byly naprogramovany ctyřstěnne a sestistěnne typy siti. Jsou zminěny některe jednoduche způsoby zlepseni kvality sitě. Byla provedena verifikace a testovani aplikace na vytvořených anatomických preparatech smrku a ořechu. Jsou uvedeny metody připravy anatomických preparatů. Zformovana siť byla použita v jednoduche mechanicke analýze.Clanek diskutuje hlavni problemy obrazove analýzy diky nekompatibilnim barevným prostorům, připravě preparatů, prahovani a konecnou konverzi do sitě konecných prvků. Nejdůležitějsimi původnimi výsledky teto prace je sestaveni uvedených uloh do použitelne automatizovane aplikace. V prezentovane aplikaci byly použity dva prahovaci filtry s využitim ITK; byly implementovany Otsův a binarni filtry. Jako nejkomplikovanějsi ulohou se ukazala otazka připravy anatomických preparatů za stejných světelných podminek s minimalnim ci nulovým barevným posunem a nasledne definovani vhodných prahů (prahovacich parametrů a metod vzajemneho provazani jednotlivých řezů (předfiltrace + registrace), ktere ovlivňuji spojitost a předevsim schopnost vyděleni anatomicke struktury dřeva. Pro tyto ucely bylo navrženo barveni preparatů a jejich nasledne urychlene zpracovani. Dalsim původnim výsledkem teto prace je komplexni plně automatizovana aplikace, ktera nabizi tvorbu tři typů konecně prvkove sitě. Siť ctyřstěnů je použita zejmena pro konecně prvkovou analýzu s výraznými gradienty a siť sestistěnů je nabizena pro ulohy s malými gradienty. Rovněž byla zahrnuta modifikovana octree metoda předevsim pro budouci výzkum anizotropnich kombinovaných siti.