Loading...

Effective Implementation of Image Reconstruction Algorithm in Millimeter Wave Imaging

Seyyed Talebi, Mohammad Javad | 2016

2557 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 48637 (05)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Electrical Engineering
  6. Advisor(s): Shabany, Mahdi; Kavehvash, Zahra
  7. Abstract:
  8. Nowadays active Millimeter Wave Imaging Systems are used in verity of medical and security applications. This widespread application re- sults from the intrinsic characteristic of electromagnetic waves in this rang of frequency that can penetrate through interior body structures and clothing with- out bringing harmful ionizing efects to the body. Millimeterwave systems can be very high resolution due to the relatively short wavelength. The current state-of-the-art in active millimeter-wave imaging systems use a set of transmit/receive antennae. The transmitter antennae illuminated the intended person with millimeter waves while the back scattered signal is recorded by the receiver antennae. The recorded pattern is a hologram used for reconstructing the final image through inverse scattering techniques.In this thesis a deep analysis is conducted on dominant existing resonstruction algorythm for Milimeter-wave imaging systems through mathematical analysis,computer simulations and experiments.Major drawbacks are found and resovled in these algorithms and efficient implementation of improved algorithms are proposed. In addition Milimeter-wave imaging systems with sparse and semi-sparse antenna arrays are throghly discussed and a novel image reconstruction algorithm is proposed for linear semi-sparse systems
  9. Keywords:
  10. Holography ; Millimeter Wave ; Reconstruction ; Sparse Image Reconstruction ; Three Dimentional Millimeter Wave Imaging ; Airport Security ; Multistatic Imaging ; Sparse Antenna Array

 Digital Object List

 Bookmark

  • مقدمه
    • تقسیم بندی سیستم‌های تصویربرداری موج میلی‌متری
      • تقسیم بندی بر مبنای استفاده یا عدم استفاده از اطلاعات فاز امواج
      • تقسیم‌بندی از منظر حضور یا عدم حضور آنتن فرستنده
      • تقسیم‌بندی بر مبنای استفاده از موج بازتابی یا موجع عبوری از جسم
      • تقسیم بندی بر مبنای فاصله‌ی هدف تصویربرداری از سیستم تصویربرداری
      • تقسیم بندی بر مبنای چگونگی پویش فضا
      • تقسیم بندی بر مبنای ساختار هندسی سیستم تصویربرداری
      • تقسیم بندی بر مبنای استفاده از پهنای باند استفاده شده در سیستم تصویر برداری
      • تقسیم بندی بر مبنای مکان نسبی ترکیب فرستنده و گیرنده
    • مشخصات سیستم منتخب
  • سیستم‌های تصویربرداری موج‌میلی‌متری و الگوریتم‌های مرسوم بازسازی تصویر در آن‌ها
    • مفاهیم و اصطلاحات پرکاربرد
    • ریاضیات حاکم بر سیستم
    • بازسازی تصویر
    • مدلسازی با یک سیستم خطی
      • ویژگی‌های پترن آرایه و تاثیر آن در کیفیت سیستم تصویربرداری
    • معرفی روش‌های شناخته‌شده‌ی بازسازی تصویر
      • روش بازسازی تصویر GSAFT
      • روش بازسازی GSAFT در بازسازی سه بعدی تصویر
      • روش بازسازی تصویر دوبعدی در ساختارهای صفحه‌ای مونواستاتیک بر اساس تبدیل فوریه
      • روش بازسازی تصویر سه‌بعدی در ساختارهای صفحه‌ای مونواستاتیک بر اساس تبدیل فوریه
      • مقایسه‌ی روش GSAFT و روش مبتنی بر تبدیل فوریه
  • بهبود روش‌های بازسازی تصویر
    • بهبود روش مبتنی بر تبدیل فوریه در تصویربرداری دوبعدی به کمک دی‌کانولوشن
      • اجتناب از استفاده از تقریب به منظور رسیدن به معادله‌ی بازسازی تصویر
      • جبران دقیق اثر پترن آنتن در روش بازسازی تصویر به کمک دی‌کانولوشن
    • بهبود روش بازسازی تصاویر سه بعدی با ترکیب روش GSAFT و روش دی‌کانولوشن
    • بازسازی تصاویر گرفته شده در سیستم عملی
  • سیستم‌های تصویربرداری با آرایه‌های تنک و نیمه‌تنک
    • محدودیت‌های استفاده از روش حس‌گری فشرده در تصویربرداری موج میلی‌متری
    • استفاده از سیستم‌های مالتی‌استاتیک
      • افزونگی در آرایه‌های تصویربرداری مالتی‌استاتیک
      • آرایه‌های تنک دوبعدی
      • مقایسه‌ی کمّی آرایه‌های تنک معرفی شده
    • سیستم‌های تصویربرداری با آرایه‌های نیمه‌ی تنک
      • آرایه‌های قطعه‌ای تنک
      • ترکیب آرایه‌های تنک یک‌بعدی و حرکت مکانیکی
      • مزایای جانبی استفاده از آرایه‌های تنک و داده‌گیری مالتی استاتیک
  • جمع بندی و پیشنهادات
    • جمع بندی
    • پیشنهادات
      • بهبود روش‌های بازسازی موجود
      • پیاده سازی سریع و سخت افزاری الگوریتم GSAFT
      • تعمیم روش‌های پیشنهاد شده به ساختارهای استوانه‌ای
      • بررسی عملی سیستم‌های مالتی استاتیک
      • مدل‌سازی دقیق اثر جفت شدگی آنتن‌ها
      • استفاده از آرایه‌های اسکن فرکانسی
      • تنک سازی نمونه‌های فرکانسی در تصویربرداری سه بعدی
      • ترکیب تنک سازی آرایه با روش‌ مالتی استاتیک و روش حس‌گری فشرده
  • نحوه محاسبهPSNR
...see more