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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5136| Título: | Frequency-domain algorithms for ultrasonic imaging based on interpolation-free stolt migration |
| Título(s) alternativo(s): | Algoritmos do domínio da frequência baseados na migração de Stolt sem interpolação para imageamento ultrassom |
| Autor(es): | Guerreiro, Marco Tulio Lopes |
| Orientador(es): | Guarneri, Giovanni Alfredo |
| Palavras-chave: | Testes não-destrutivos Ultrassom Processamento de imagens Interpolação Fourier, Transformadas de Non-destructive testing Ultrasonics Image processing Interpolation Fourier transformations |
| Data do documento: | 10-Jul-2020 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | GUERREIRO, Marco Tulio Lopes. Frequency-domain algorithms for ultrasonic imaging based on interpolation-free stolt migration. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2020. |
| Resumo: | Uma classe de algoritmos para o pós-processamento de dados ultrassônicos no domínio da frequência são baseados na migração de Stolt, que requer a amostragem dos dados do espectro em pontos de frequência espaçados não uniformemente. Geralmente, a reamostragem dos dados do domínio da frequência é obtida com o uso de uma Transformada Rápida de Fourier sobreamostrada e interpolação linear por partes do espectro resultante. Este estudo propõe o uso de deslocamentos de frequência para substituir o passo de interpolação necessário pela migração de Stolt. Um algoritmo de radar de abertura sintética que utiliza o método de deslocamentos de frequência é adaptado e estendido para imageamento ultrassônico com algoritmos do domínio da frequência. O método proposto é avaliado com dados experimentais, e é demonstrado que migração por deslocamentos de frequência pode apresentar vantagens em relação a interpolação linear por partes. Em termos de qualidade de reconstrução, algoritmos utilizando deslocamentos de frequência podem atingir relação contraste-ruído similar ou superior a algoritmos utilizando interpolação linear por partes. A carga computacional de algoritmos utilizando deslocamentos de frequência e interpolação linear por partes é avaliada e algoritmos utilizando deslocamentos de frequência mostram uma redução de pelo menos 1.5 vezes no tempo de execução, quando a altura da região imageada é menor que 30 mm. Além disso, comparado com interpolação linear por partes, algoritmos utilizando deslocamentos de frequência apresentam vantagens em CNR e tempo de execução quando a imagem reconstruída contém o fundo objeto. |
| Abstract: | A class of algorithms for the post-processing of ultrasonic data in the frequency-domain are based on Stolt’s migration, which requires sampling the spectral data at non-uniformly spaced frequency points. Usually, the resampling of the frequency-domain data is obtained by using an oversampled Fast Fourier Transform and piecewise linear interpolation of the resulting frequency spectrum. This study proposes the use of frequency shifts to replace the interpolation step required by Stolt’s migration. An algorithm from synthetic aperture radar using the frequency shifting method is adapted and extended to ultrasonic imaging with frequency-domain algorithms. The proposed method is evaluated with experimental data, and it is demonstrated that migration by frequency shifts can present advantages over piecewise linear interpolation. In terms of reconstruction quality, algorithms using frequency shifts can achieve contrast-tonoise ratio similar to or superior than algorithms using piecewise linear interpolation. The computational load of algorithms using frequency shifts and piecewise linear interpolation is evaluated and algorithms using frequency shifts show at least a 1.5 times reduction in execution time, when the height of the imaging region under 30 mm. In addition, compared to piecewise linear interpolation, algorithms using frequency shifts presents advantages in CNR and execution time when the reconstructed image contains the bottom of the object. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5136 |
| Aparece nas coleções: | PB - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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