Schválené projekty 2016

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2016

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 55 896 914 Kč

Z toho 2.5% - 1 397 423 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakulta přidělená částka v Kč
FBI  1 270 231
EKF  4 459 400
FAST  2 765 016
FS  9 344 371
FEI 13 781 413
HGF  5 130 549
FMMI  7 000 000
VC 10 748 511
CELKEM 54 499 491

KódSP2016/171
Název projektuVylepšení nástroje pro paralelní segmentaci snímků počítačové tomografie a magnetické rezonance
ŘešitelKarásek Tomáš Ing., Ph.D.
Školitel projektu
Období řešení projektu01.01.2016 - 31.12.2016
Předmět výzkumuCílem tohoto projektu je implementace algoritmů pro digitální zpracování obrazu se zaměřením na rozpoznávání lidských orgánů ze snímků počítačové tomografie (CT) a magnetické rezonance (MR). Pro vytvoření 3D modelu daného orgánu je potřeba provést segmentaci velkého počtu snímků. Běžně dostupné softwary používané pro segmentaci medicinských snímků nepodporují paralelní zpracování obrazu a proto je tato segmentace časově velmi náročná. V rámci tohoto projektu bude vytvořen nástroj pro paralelní segmentaci snímků. V rámci implementace bude použita kombinace OpenMP a MPI a tento nástroj bude optimalizován pro hybridní systém s kombinací Intel Xeon a Intel Xeon Phi. Tento projekt bude probíhat ve spolupráci s lékaři z Fakultní Nemocnice Ostrava.
Existující nástroj pro zpracování medicínských dat bude rozšířen o možnosti použít tzv. collaborative filtering neboli BM3D a také multilevel thresholding pro filtraci obrazu a feature space pro zlepšení segmentace. Opět bude kladen důraz na paralelní implementaci se zaměřením na akcelerátory Xeon Phi. Přesnost algoritmů bude testována v součinnosti s lékaři z FNO.
Členové řešitelského týmuIng. Martin Beseda
Bc. Jiří Blahoš
Ing. Marta Jarošová, Ph.D.
Bc. René Ermis
Ing. Milan Jaroš
Ing. Tomáš Karásek, Ph.D.
Ing. Daniel Krpelík
Ing. Petr Strakoš, Ph.D.
Ing. Alena Ješko, Ph.D.
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)Dosavadní výstupy:
[1] Jaroš, M., Strakoš, P., Karásek, T., Říha, L., Vašatová, A., Jarošová, M., Kozubek, T., (2015), 'Implementation of K-means Segmentation Algorithm on Intel Xeon Phi and GPU: Application in Medical Imaging', International Journal of Advances in Engineering Software. Submitted
[2] Strakos, P., Jaros, M., Karasek, T., Kozubek, T., Vavra, P., Jonszta, T. (2015), 'Advanced image processing methods for automatic liver segmentation', in COUPLED PROBLEMS 2015: Proceedings of the 6th International Conference on Coupled Problems in Science and Engineering, ed. Onate E., Papadrakakis M., Schrefler B.A., pp. 125-136.
[3] P. Strakos, M. Jaros, T. Karasek, L. Riha, M. Jarosova, T. Kozubek, P. Vavra, T. Jonszta, "Parallelization of the Image Segmentation Algorithm for Intel Xeon Phi with Application in Medical Imaging", in P. Iványi, B.H.V. Topping, (Editors), "Proceedings of the Fourth International Conference on Parallel, Distributed, Grid and Cloud Computing for Engineering", Civil-Comp Press, Stirlingshire, UK, Paper 7, 2015. doi:10.4203/ccp.107.7. Accepted
[4] Strakos, P., Jaros, M., Karasek, T., Kozubek, T., Vavra, P., Jonszta, T. (2015), 'Review of the Software Used for 3D Volumetric Reconstruction of the Liver', World Academy of Science, Engineering and Technology, International Science Index 98, International Journal of Computer, Control, Quantum and Information Engineering, 9(2), pp. 422-426. Accepted
[5] Jaroš, M., Říha, L., Strakoš, P., Karásek, T., Vašatová, A., Jarošová, M., Kozubek, T. (2015), 'Acceleration of Blender Cycles Path-Tracing Engine using Intel Many Integrated Core Architecture', in CISIM 2015: Proceedings of the 14th IFIP TC 8 International Conference, ed. Saeed K., Homenda W. Accepted
[6] Strakos, P., Jaros, M., Karasek, T., Kozubek, T., (2015), 'Parallel implementation of collaborative filtering technique for denoising of CT images', in HPCSE 2015: Proceedings of the High Performance Computing in Science and Engineering. Submitted

Cílem projektu je vylepšení nástroje pro automatickou segmentaci medicínských snímků (CT a MR) a následnou tvorbu 3D modelů jednotlivých orgánů. Použitelnost tohoto nástroje bude demonstrována na vytvoření 3D modelu očnice a oka ze snímků počítačové tomografie respektive magnetické rezonance. Tento projekt bude probíhat v rámci spolupráce s Fakultní Nemocnicí v Ostravě. V rámci uvedené spolupráce se plánuje podání projektu financovaného z národních zdrojů. Dalšími plánovanými výstupy jsou společné publikace s lékaři FNO.Při plánování léčby poškozené očnice, bude existence 3D modelu nápomocna při rozhodování jaký způsob léčby zvolit. Zda se bude jednat o operaci nebo bude použita konzervativní metoda léčby. V současné době existuje několik komerčních a open source produktů pro segmentaci medicínských snímků a následnou tvorbu 3D modelů jednotlivých orgánů. Nevýhodou těchto softwarů je to, že nepodporují paralelní zpracování jednotlivých snímků a přesnost automatického rozpoznávání orgánů nepřevyšuje 85%. Cílem tohoto projektu je vylepšení nástroje pro automatickou segmentaci medicínských snímků, který vzniká v rámci IT4Innovations.
Harmonogram: Paralelní implementace collaborative filteringu (M1-M3), Testování přesnosti collaborative filteringu (M4), Paralelní implementace multilevel thresholdingu (M4-M5), Testování multilevel thresholdingu (M6), Paralelní implementace feature space (M7-M10), Testování přesnosti feature space (M11)

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
0,-0,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)0,-0,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti0,-0,-
2. Stipendia120000,-120000,-
3. Materiálové náklady0,-0,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek10000,-29665,-
5. Služby0,-49810,-
6. Cestovní náhrady129200,-59725,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory28800,-28800,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady288000,-
Uznané náklady288000,-
Celkem běžné finanční prostředky288000,-288000,-