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A violação de direitos autorais é passível de sanções civis e penais.
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Coleção Digital
Título: ULTRASONIC IMAGING RECONSTRUCTION WITH TOTAL FOCUSING METHOD: TECHNIQUES FOR IMPROVING THE SIGNAL-TO-NOISE RATIO Autor: RAYANNE GONCALVES DE SOUZA
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Colaborador(es):
ALAN CONCI KUBRUSLY - ADVISOR
MIGUEL DE ANDRADE FREITAS - CO-ADVISOR
Nº do Conteudo: 50741
Catalogação: 10/12/2020 Liberação: 02/09/2021 Idioma(s): PORTUGUESE - BRAZIL
Tipo: TEXT Subtipo: THESIS
Natureza: SCHOLARLY PUBLICATION
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=50741&idi=1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=50741&idi=2
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.50741
Resumo:
Título: ULTRASONIC IMAGING RECONSTRUCTION WITH TOTAL FOCUSING METHOD: TECHNIQUES FOR IMPROVING THE SIGNAL-TO-NOISE RATIO Autor: RAYANNE GONCALVES DE SOUZA
MIGUEL DE ANDRADE FREITAS - CO-ADVISOR
Nº do Conteudo: 50741
Catalogação: 10/12/2020 Liberação: 02/09/2021 Idioma(s): PORTUGUESE - BRAZIL
Tipo: TEXT Subtipo: THESIS
Natureza: SCHOLARLY PUBLICATION
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=50741&idi=1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=50741&idi=2
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.50741
Resumo:
Ultrasonic signals are widely utilized in the industry for detecting defects
and material characterization. In this context, the Total Focusing Method
(TFM) is commonly applied for post-processing of ultrasonic data. Those are
acquired by phased array transducers through the Full Matrix Capture (FMC)
technique. Although the FMC-TFM technique is widely employed, the energy
of the wave transmitted to the material is limited by the utilization of a single
element of the transducer, which can provide a low Signal-Noise Ratio (SNR)
of the reconstructed image. To circumvent this limitation and enhance TFM
image quality, this work proposes the use of the Virtual Sources technique
combined with two different methods for SNR improvement: Decomposition
of the Time Reversal Operator (DORT) and Spatially Averaged Sub-Aperture
Correlation Imaging (SASACI). In the latter, we also propose modifications to
make the original approach more robust. Both combinations were implemented,
applied and evaluated for the enhancement of images for characterization of
multiple defects. These proposals were all assessed through simulations and
experiments. The simulations considered a finite element model of a steel
block containing four holes emulating volumetric defects on the material.
Several noise levels were added to the simulated signals aiming for performance
assessment in an environment with high levels of non-correlated noise. The
proposed combinations in the simulated FMC data showed that the utilization
of the Virtual Sources technique combined with DORT increased the SNR
up to 21.5 dB, while the combination of Virtual Sources with SASACI was
capable of increasing SNR up to 76.2 dB. The second combination is 16.3 dB
above the sum of the individual gains for each technique applied separately,
while the first combination is 7.4 dB above. This implies a synergistic effect in
the improvement of image quality for both proposed combinations. Moreover,
the utilization of the Virtual Sources technique was capable of enhancing
the reconstructed image, where it is not possible to initially distinguish the
noise of the signal of interest. The experimental evaluation was realized on the
four-hole steel block with the same properties of the simulated block. Unlike
the simulation, the collected data were not subjected to high levels of noncorrelated
noise. Thus, for both combinations, the utilization of the Virtual
Sources technique did not result in significantly superior gains when compared
to the individual gains obtained from each technique individually applied. The
use of DORT and SASACI without Virtual Sources caused an SNR increase of
7.5 dB and 75.0 dB, respectively, while this increase was of 9.2 dB and 74.1 dB
when the Virtual Sources was used in combination. The results obtained
from SASACI, when compared to DORT, were evidently superior for both
simulation and experimental evaluation. Both methods showed potential for
improvement of TFM image quality, and thus, are promising for application
in nondestructive evaluation.
Descrição | Arquivo |
COMPLETE |