Image reconstruction based on active scan techniques in the terahertz frequency range
Aktif tarama teknikleri kullanarak terahertz frekans aralığında görüntü oluşturma
- Tez No: 355358
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HAKAN ALTAN, YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜR ÖZDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 132
Özet
Terahertz (THz) sürekli dalga görüntüleme sistemleri geçen yıllar içinde ilgi görmeye başladı. Bu sistemlerin metal olmayan tehditleri saptayabilme yetenekleri, ilgi çekmelerinde etkili oldu. Ayrıca düşük enerji seviyelerinde çalışıyor oldukları için bu sistemler ayrıca canlılar için zararlı da değil. Birçok farklı görüntüleme sistemi geliştirilmiş olmasına rağmen THz dalgaların doğası gereği hızlı, yüksek çözünürlüklü ve ucuz bir sistemin geliştirilmesi henüz mümkün olmadı. Bu çalışmada THz dalgalarının gerek teorik gerekse deneysel olarak birçok görüntüleme biçiminde kullanımı incelendi. Bu çalışmanın esas amacı, 340 GHz civarı frekanslarda çalışan bir THz görüntüleyicinin performansına, kullanılan optik tasarım, gürültü seviyesi ve diğer parametrelerin etkilerini incelemekti. Optik tasarım bu amaçla bilgisayarda modellendi ve görüntüleme alanı modellemesi de farklı görüntüler kullanarak gerçekleştirildi. Sonuçlar gösterdi ki çeşitli algoritmaların kullanılması güvenilir bir hedef saptaması için yardımcı olacak. Aktif bir görüntüleme sistemini deneysel olarak gerçekleştirmek için sıkıştırmalı algılama prensibine uygun bir görüntüleme sistemi ile görüntüleme yapıldı. Bu sistem taramaya dayanmayan, yansımaya dayalı bir prensiple çalıştı. Bu deneylerde 120 GHz civarı frekanslarda çalışan bir milimetre dalga kaynağı kullanıldı. Deneylerden elde edilen görüntülerle bilgisayar modellemeleri kıyaslandı. Sonuçlar gösterdi ki, sıkıştırmalı algılama prensibine uygun görüntüleme sistemleri ile normalde düşük çözünürlüklü görüntüleme sistemleri başarılı bir şekilde geliştirilebiliyor. Son olarak, THz frekansları kullanan pasif görüntüleme metotları incelendi. Milimetre dalgaları kullanan bir ticari görüntüleme sistemi sayesinde, görüntüleme uzaklığında işlenmemiş görüntüler elde edildi. Amaç bu görüntüleri üreticinin sağladığı programları kullanmadan işlemekti. Köklü programlar kullanarak bu işlenmemiş görüntüler başarılı bir şekilde işlendi.
Özet (Çeviri)
THz continuous wave (CW) imaging systems have attracted interest in the past decade since they have the ability to detect non-metal threats such as ceramic knives. Moreover due to low energy levels of THz signals, these systems are not harmful. Although various types of imaging systems have been developed, the nature of THz waves has prevented the scientific community from producing a fast, high resolution and cost effective imaging system. In this study we have investigated both experimentally and theoretically the application THz waves in various imaging system configurations. The main goal was to understand the effects of the optical system design as well as noise and other parameters that could impact the formation of images in an active THz imager based on frequencies near 340GHz. The designed optical system was simulated and the effects of scanning the target field were assessed in the simulated images of various targets. The results show that reliable target detection will be aided by post-processing the images using various techniques. Furthermore, to experimentally demonstrate an active imaging system, compressive sensing was used in a non-scanning reflection based optical geometry. In these experiments a mm-wave source near 120GHz was used to obtain the images. The obtained images were analyzed and compared to that of simulations. The results show that compressive sensing methods can be implemented successfully to improve image acquisition in typically low-resolution THz imaging systems. Finally, the effect of imaging in the terahertz frequency range was also investigated for passive imaging methods. A commercial system working in the mm-wave range was used to obtain raw images at stand-off distances. The goal was to process the images without using the routines supplied by the manufacturer. Using well-established routines these raw images were processed successfully.
Benzer Tezler
- Design and production of benchtop x-ray imaging system
Masaüstü x-ışını görüntüleme sisteminin dizaynı ve üretimi
MEHMET ERHAN EMİRHAN
Doktora
İngilizce
2016
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENAP ŞAHABETTİN ÖZBEN
- Görüntü işlemede derin öğrenme tabanlı süper çözünürlük uygulamaları
Deep learning based super resolution applications in image processing
AHENK VURAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENDER METE EKŞİOĞLU
- Satellite images super resolution using generative adversarial networks
Uydu görüntülerinde çekişmeli üretici ağ kullanarak süper çözünürlük
MARYAM SERDAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET HAMDİ KAYRAN
- Mikrodalga difraksiyon tomografisi için yeni bir paralel işleme algoritması
A New parallel processing algorithm for microwave diffraction tomography
MESUT KARTAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. BİNGÖL YAZGAN
- Performance of compressed sensing based image reconstruction for photoacoustic imaging
Fotoakustı̇k görüntüleme ı̇çı̇n sıkıştırılmış algılama tabanlı görüntü oluşturma metodunun performansı
SADIK ÇAĞATAY ÇELEBİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN KÖYMEN