A computational study of reconstruction algorithms for ultra-wideband electromagnetic pulse imaging in tissue
Dokuda ultra-genişbant elektromanyetik darbe görüntüleme için yeniden yapılandırma algoritmalarının hesaplamalı bir çalışması
- Tez No: 739057
- Danışmanlar: PROF. DR. ALAN V. SAHAKIAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Northwestern University
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektronik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 159
Özet
Mikrodalga ışımalar biyolojik doku sınırlarından farklı derecelerde iletilebilir, absorbe edilebilir ve yansıtılabilirler. Bu faktörler, mikrodalgaların tıpta tanı amaçlı, özellikle doku özelliklerine ve frekansına bağlı olarak biyolojik yapıların görüntülenmesinde kullanılmasını sağlar. Meme dokusu, yağlı bileşimi nedeniyle birkaç gigahertz frekans aralığına kadar nispeten nüfuz edilebilir özellik gösterir. Ayrıca küçük hacmi, mikrodalga görüntüleme uygulamaları için uygun olmasını sağlar. Heterojen yapısı görüntülemeyi zorlaştırsa da, normal ve malign insan meme dokusu arasındaki yüksek elektriksel parametre (geçirgenlik ve iletkenlik) kontrastı, aktif mikrodalga görüntüleme yöntemlerinin meme dokusundaki tümörlerin tespiti için umut verici imkan sağlar. Bu tez ile FDTD yöntemi ile 3 boyutlu bilgisayar simülasyonlarında meme dokusundaki bir tümörü tespit etmek ve tanımlamak için bir metodoloji geliştirildi. Belirli bir meme ve görüntüleme-sistemi modelinde meme dokusunu çevreleyen doku içindeki nispeten yüksek mikrodalga saçılma özelliği kullanılarak meme dokusundaki tümörün konumunu saptamak için bir algoritma geliştirdik. Tümör pozisyon bilgisine dayalı olarak uyumlu-filtre testlerinde kullanılacak farklı tip ve şekildeki tümörlerin geri dönüşlerinin modellendiği bir veri bankası oluşturulmuştur. Tümör boyutu ve anten dizisi boyutu açısından uyumlu-filtreleme performansı gösterilmiştir. Son olarak, uyumlu-filtre performansındaki en büyük engel olduğundan, meme dokusundan yansıyın sinyaldeki parazit yankı seviyesini en uygun şekilde azaltmak için yeni bir yaklaşım önerilmiştir. Bu yaklaşımın başarılı uyumlu-filtre koşullarını sağlaması için donanım üzerindeki yükü azalttığı da gösterildi.
Özet (Çeviri)
Microwaves can be transmitted through, absorbed by, and reflected at biological tissue boundaries in varying degrees. These factors enable microwaves to be used for diagnosis in medicine, especially for the imaging of the biological structures depending on the tissue properties and frequency. Breast tissue shows relatively penetrable characteristics up to several gigahertz frequency range because of its fatty composition. Also, its small volume makes it amenable for microwave imaging applications. Although its heterogeneous nature complicates imaging, the high electrical property value (permittivity and conductivity) contrast of normal and malignant human breast tissue suggests active microwave imaging methods are promising for the detection of tumors in breast tissue. This dissertation has developed a methodology to detect and identify a tumor in breast tissue in 3-D computer simulations with the FDTD method. We have developed an algorithm to detect the tumor location in the breast tissue in terms of its relatively high microwave scattering property within the surround tissue for a particular breast and imaging-system model. A data bank has been created to model the returns of different type and shape of tumors to be used in a matched-filtering test based on the tumor location information. The performance of the matched-filtering in terms of the tumor size and antenna-array size has been demonstrated. Finally, a new approach has been proposed to optimally reduce the clutter level in the breast return signal since this is the biggest obstacle in the performance of the matched-filtering. We have shown that this approach reduces the burden on the hardware for successful matched-filtering conditions.
Benzer Tezler
- Simulation, evaluation and study of digital breast tomosynthesis imaging based on compressed sensing methods using total variation minimization
Sayısal meme tomosentezi görüntülemenin toplam değişinti minimizasyonu kullanarak sıkıştırılmış algılama yöntemleri temelli benzetimi, değerlendirmesi ve çalışması
SAEEED SEYYEDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSA YILDIRIM
- Deep image prior based high resolution isar imaging for missing data case
Eksik veri için derin görüntü önceli tabanlı yüksek çözünürlüklü tyar görüntüleme
NECMETTİN BAYAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. IŞIN ERER
- Kozmik müonların kullanımı ilkesine dayalı tomografik görüntüleme sistemi prototipinin tasarımı ve benzetim çalışmaları
Design and simulation studies on an tomographic imaging detector prototype based on cosmic muons
LITIFU MAIHEMUTIJIANG
Doktora
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SUAT ÖZKORUCUKLU
- Akıllı şebekelerde hesapsal yöntem uygulamaları
Applications of computational methods in smart grids
ULAŞ BARAN BALOĞLU
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAKUP DEMİR
- Dikey dalan sıvı jeti için farklı jet çıkış geometrilerinin havalandırma miktarına etkisinin sayısal olarak incelenmesi
Investigation of the different nozzle geometries for vertical plunging water jet air entrainment with numerical methods
BURAK ALP KARAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAKUP ERHAN BÖKE
DR. ZAFER GEMİCİ