Show simple item record

Systém pro 3D lokalizaci zdrojů gamma záření Comptonovou kamerou založenou na detektorech Timepix3
dc.contributor.advisorZavoral, Filip
dc.creatorMánek, Petr
dc.date.accessioned2018-10-01T12:23:27Z
dc.date.available2018-10-01T12:23:27Z
dc.date.issued2018
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.11956/101404
dc.description.abstractCompton cameras localize γ-ray sources in 3D space by observing evidence of Compton scattering with detectors sensitive to ionizing radiation. This thesis proposes a software system for operating a novel Compton camera device comprised of Timepix3 detectors and Katherine readouts. To communicate with readouts using UDP-based protocol, a dedicated hardware library was developed. The presented software can successfully control the acquisition of multiple Timepix3 detectors and simultaneously process their measurements in a real-time setting. To recognize instances of Compton scattering among observed interactions, a chain of algorithms is applied with explicit consideration for a possibly high volume of measured information. Unlike alternate approaches, the presented work uses a recently published charge drift time model to improve its spatial resolution. In order to achieve localization of γ-ray sources, the software performs conical back projection into a discretized cuboid volume. Results of randomized evaluation with simulated data indicate that the presented implementation is correct and constitutes a viable method of γ-ray source localization in 3D space. Experimental verification with a prototype model is in progress.en_US
dc.description.abstractComptonovy kamery lokalizují zdroje γ záření ve 3D prostoru pozorováním Comptonova rozptylu pomocí detektorů citlivých na ionizující záření. Tato práce představuje softwarový systém určený k ovládání nové Comptonovy kamery složené z detektorů Timepix3 a readoutů Katherine. Komunikace se zařízením je zajištěna specializovaným protokolem odvozeným od UDP, pro který byla vyvinuta zvláštní ovládací knihovna. Systém založený na této knihovně je použit pro řízení souběžné synchronizované akvizice většího množství detektorů Timepix3 a následné zpracování naměřených dat. Za účelem detekce Comptonova rozptylu mezi pozorovanými jevy je aplikován řetězec algoritmů, který je optimalizován na zpracování potenciálně velkého objemu dat. Narozdíl od ostatních přístupů, tato práce využívá nedávno publikovaného modelu pohybu nosičů náboje uvnitř detektoru za účelem zpřesnění rozlišení kamery. Samotná lokalizace zdroje γ záření je provedena algoritmem zpětné projekce Comptonových kuželů do diskretizovaného kvádru. Výsledky náhodného vyhodnocení se simulovanými daty naznačují, že implementovaný systém pracuje korektně a řeší úlohu lokalizace zdroje γ záření ve 3D prostoru. Nyní probíhá experimentální ověření se skutečným prototypem kamery.cs_CZ
dc.languageEnglishcs_CZ
dc.language.isoen_US
dc.publisherUniverzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultacs_CZ
dc.subjectMedipixen_US
dc.subjectTimepix3en_US
dc.subjectKatherine readouten_US
dc.subjectSPECTen_US
dc.subjectCompton cameraen_US
dc.subjectBack projectionen_US
dc.subject3D localizationen_US
dc.subjectMedipixcs_CZ
dc.subjectTimepix3cs_CZ
dc.subjectKatherine readoutcs_CZ
dc.subjectSPECTcs_CZ
dc.subjectComptonova kameracs_CZ
dc.subjectZpětná projekcecs_CZ
dc.subject3D lokalizacecs_CZ
dc.titleA system for 3D localization of gamma sources using Timepix3-based Compton camerasen_US
dc.typediplomová prácecs_CZ
dcterms.created2018
dcterms.dateAccepted2018-09-10
dc.description.departmentKatedra softwarového inženýrstvícs_CZ
dc.description.departmentDepartment of Software Engineeringen_US
dc.description.facultyMatematicko-fyzikální fakultacs_CZ
dc.description.facultyFaculty of Mathematics and Physicsen_US
dc.identifier.repId200446
dc.title.translatedSystém pro 3D lokalizaci zdrojů gamma záření Comptonovou kamerou založenou na detektorech Timepix3cs_CZ
dc.contributor.refereeVinárek, Jiří
thesis.degree.nameMgr.
thesis.degree.levelnavazující magisterskécs_CZ
thesis.degree.disciplineSoftware Systemsen_US
thesis.degree.disciplineSoftwarové systémycs_CZ
thesis.degree.programInformatikacs_CZ
thesis.degree.programComputer Scienceen_US
uk.thesis.typediplomová prácecs_CZ
uk.taxonomy.organization-csMatematicko-fyzikální fakulta::Katedra softwarového inženýrstvícs_CZ
uk.taxonomy.organization-enFaculty of Mathematics and Physics::Department of Software Engineeringen_US
uk.faculty-name.csMatematicko-fyzikální fakultacs_CZ
uk.faculty-name.enFaculty of Mathematics and Physicsen_US
uk.faculty-abbr.csMFFcs_CZ
uk.degree-discipline.csSoftwarové systémycs_CZ
uk.degree-discipline.enSoftware Systemsen_US
uk.degree-program.csInformatikacs_CZ
uk.degree-program.enComputer Scienceen_US
thesis.grade.csVýborněcs_CZ
thesis.grade.enExcellenten_US
uk.abstract.csComptonovy kamery lokalizují zdroje γ záření ve 3D prostoru pozorováním Comptonova rozptylu pomocí detektorů citlivých na ionizující záření. Tato práce představuje softwarový systém určený k ovládání nové Comptonovy kamery složené z detektorů Timepix3 a readoutů Katherine. Komunikace se zařízením je zajištěna specializovaným protokolem odvozeným od UDP, pro který byla vyvinuta zvláštní ovládací knihovna. Systém založený na této knihovně je použit pro řízení souběžné synchronizované akvizice většího množství detektorů Timepix3 a následné zpracování naměřených dat. Za účelem detekce Comptonova rozptylu mezi pozorovanými jevy je aplikován řetězec algoritmů, který je optimalizován na zpracování potenciálně velkého objemu dat. Narozdíl od ostatních přístupů, tato práce využívá nedávno publikovaného modelu pohybu nosičů náboje uvnitř detektoru za účelem zpřesnění rozlišení kamery. Samotná lokalizace zdroje γ záření je provedena algoritmem zpětné projekce Comptonových kuželů do diskretizovaného kvádru. Výsledky náhodného vyhodnocení se simulovanými daty naznačují, že implementovaný systém pracuje korektně a řeší úlohu lokalizace zdroje γ záření ve 3D prostoru. Nyní probíhá experimentální ověření se skutečným prototypem kamery.cs_CZ
uk.abstract.enCompton cameras localize γ-ray sources in 3D space by observing evidence of Compton scattering with detectors sensitive to ionizing radiation. This thesis proposes a software system for operating a novel Compton camera device comprised of Timepix3 detectors and Katherine readouts. To communicate with readouts using UDP-based protocol, a dedicated hardware library was developed. The presented software can successfully control the acquisition of multiple Timepix3 detectors and simultaneously process their measurements in a real-time setting. To recognize instances of Compton scattering among observed interactions, a chain of algorithms is applied with explicit consideration for a possibly high volume of measured information. Unlike alternate approaches, the presented work uses a recently published charge drift time model to improve its spatial resolution. In order to achieve localization of γ-ray sources, the software performs conical back projection into a discretized cuboid volume. Results of randomized evaluation with simulated data indicate that the presented implementation is correct and constitutes a viable method of γ-ray source localization in 3D space. Experimental verification with a prototype model is in progress.en_US
uk.file-availabilityV
uk.publication.placePrahacs_CZ
uk.grantorUniverzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakulta, Katedra softwarového inženýrstvícs_CZ
thesis.grade.code1


Files in this item

Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record


© 2017 Univerzita Karlova, Ústřední knihovna, Ovocný trh 560/5, 116 36 Praha 1; email: admin-repozitar [at] cuni.cz

Za dodržení všech ustanovení autorského zákona jsou zodpovědné jednotlivé složky Univerzity Karlovy. / Each constituent part of Charles University is responsible for adherence to all provisions of the copyright law.

Upozornění / Notice: Získané informace nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora. / Any retrieved information shall not be used for any commercial purposes or claimed as results of studying, scientific or any other creative activities of any person other than the author.

DSpace software copyright © 2002-2015  DuraSpace
Theme by 
@mire NV