Técnicas para obtenção de arrays lineares esparsos usando algoritmo genético

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Souza, Julio Cesar Eduardo de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Algoritmo genético; Array esparso; Diagrama de radiação; Dinamic time warping; PSF; Genetic algorithm; Sparse array; Beam pattern
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/157460

O ultrassom pode ser utilizado para gerar imagens aplicadas aos ensaios não destrutivos (END) e diagnóstico médico, em que arrays são utilizados para obter imagens com melhor resolução lateral e contraste em relação a um único transdutor. No entanto, os arrays precisam ter o centro do seus elementos espaçados por uma distância (pitch) menor que λ/2, em que λ é o comprimento de onda gerado pelo transdutor, para que as imagens geradas por estes não apresente artefatos causados pelos lóbulos de espaçamento. Porém, para evitar circunstâncias como o aumento na complexidade eletrônica e tempo elevado para geração de imagens ultrassônicas, os arrays esparsos podem ser utilizados, os quais possuem os elementos espaçados por uma distância maior que λ/2 e as imagens geradas apresentam artefatos causados por lóbulos de espaçamento. Contudo, quando os arrays esparsos são utilizados, existem diversas combinações entre os pitches dos elementos para produzir imagens com diferentes qualidades, inviabilizando o teste de todas as combinações possíveis. Assim, neste trabalho, foi utilizado o algoritmo de busca genética para encontrar configurações de arrays esparsos que gerem imagens com boa qualidade, sendo proposto duas novas funções aptidão para avaliar os arrays esparsos. A primeiraé baseada no diagrama de radiação, e a segunda, na comparação entre PSFs (Point Spread Function). As configurações de arrays esparsos encontrados pelo algoritmo genético foram comparadas aos arrays esparsos disponibilizados na literatura utilizando o diagrama de radiação, PSF e imagens geradas a partir de dados experimentais disponibilizados pelo CSICConsejo Superior de Investigaciones Científicas para que se pudesse realizar uma análise da qualidade dos arrays encontrados. De modo geral, as imagens geradas pelos arrays obtidos pela metodologia desenvolvida neste trabalho apresentaram resolução lateral similar e artefatos com menor intensidade que as imagens geradas pelos arrays propostos na literatura e, ao comparar o array esparso encontrado pelo algoritmo genético com o array com mais elementos cujas distâncias são iguais a λ/2, o array esparso conseguiu gerar as imagens em menor tempo e com boas características. Deste modo, os resultados apontam que a metodologia desenvolvida no presente trabalho conseguiu encontrar configurações de arrays esparsos com qualidade adequada para a avaliação de falhas em ensaios não destrutivos e diagnóstico médico.