• Zvýšenie presnosti detekcie dopingovej látky erythropoetin u športovcov;
• Metóda merania tenkých vrstiev pre nanoelektroniku.

Výsledok 1: Zvýšenie presnosti detekcie dopingovej látky erythropoetin u športovcov

Projekt: Research into refined classification of bands in EPO images

Riešitelia: Svorad Štolc, Ivan Bajla

V roku 2003 svetová antidopingová agentúra WADA začala medzinárodný projekt zameraný na vývoj spoľahlivého, jednoducho použiteľného softvérového riešenia určeného na štandardizovanú analýzu obrazov získavaných pri erythropoietin (Epo) dopingovej kontrole. V súčasnosti je rekombinovaný erythropoietin (rEpo) využívaný ako dopingová látka hlavne v oblasti vytrvalostných športov vďaka schopnosti zvýšiť dlhodobú výkonnosť športovca až o 10%. K popularite prispela taktiež obtiažnosť detekcie rEpo v krvi športovca. V rámci spolupráce medzi Austrian Research Centers GmbH, Seibersdorf a Ústavom merania SAV bola vyvinutá originálna metóda predspracovania obrazu - Band Straightening Algorithm (BSA), ktorá významne znižuje klasifikačné chyby pri rozpoznávaní významných objektov v Epo obrazoch. Úspešnosť rozpoznávania významných objektov je jedným z kritických faktorov, ktoré ovplyvňujú konečné rozhodnutie o pozitívnom či negatívnom dopingu športovca. V roku 2006 bola navrhnutá metóda úspešne implementovaná do komerčného softvérového balíka GASepo využívaného v mnohých antidopingových laboratóriách po celom svete.

Obrázok 1: Príklad bežného Epo obrazu spracovávaného tradičným spôsobom (a, b) a spôsobom využívajúcim novú BSA metódu (c, d). Okrem zreteľného narovnania obrazu (c vs. a) možno pozorovať tiež zlepšenie správneho spájania súvisiacich častí objektov (d vs. b).

Publikácie

• ŠTOLC, S. - BAJLA, I.: Improvement of band segmentation in Epo images via column shift transformation with cost functions. Medical and Biological Engineering and Computing 44 (4), 2006, 257-274.
• ŠTOLC, S. - BAJLA, I.: Improvement of band classification in GASepo system used in Epo doping-control. In: J. Jan, J. Kozumplík, I. Provazník, editors, 18th Biennial International EURASIP Conference BIOSIGNAL 2006 - Analysis of biomedical signals and images. Brno, Czech Republic, June 28-30, 2006, 281-283. VUTIUM Press.

Výsledok 2: Metóda merania tenkých vrstiev pre nanoelektroniku

Riešiteľ: Miroslav Hain

V spolupráci so zahraničným partnerom Nanoelectronics Research Institute, AIST, Japan, bola v rámci trojmesačného pobytu na tomto pracovisku vyvinutá metóda merania tenkých polopriepustných vrstiev s použitím Fourierovej transformačnej spektroskopie infračerveného svetla odrazeného od tenkej vrstvy. Princíp metódy spočíva v tom, že intenzita odrazeného svetla je spektrálne modulovaná interferenciou svetla v tenkej vrstve a na základe nameraných spektrálnych charakteristík získaných inverznou Fourierovou transformáciou interferogramu v Michelsonovom interferometri s premenlivou dĺžkou jedného ramena a známeho indexu lomu n je možné určiť hrúbku vrstvy, alebo pri známej hrúbke vrstvy je možné stanoviť index lomu tenkej vrstvy. Základný merací rozsah metódy je 1 až 100 µm, dosahované rozlíšenie je lepšie ako 1 nm. Metóda bola úspešne testovaná pri meraní vrstiev SiO₂ nominálnej hrúbky 1, 3 a 30 µm.