Frequency-domain algorithms for ultrasonic imaging based on interpolation-free stolt migration

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Guerreiro, Marco Tulio Lopes
• Orientador(a): Guarneri, Giovanni Alfredo
• Banca de defesa: Casanova, Dalcimar , Pipa, Daniel Rodrigues , Guarneri, Giovanni Alfredo , Zibetti, Marcelo Victor Wust
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Pato Branco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Testes não-destrutivos; Ultrassom; Processamento de imagens; Interpolação; Fourier, Transformadas de; Non-destructive testing; Ultrasonics; Image processing; Interpolation; Fourier transformations
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO::SISTEMAS ELETRONICOS DE MEDIDA E DE CONTROLE
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5136

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.