Gömülü ve/veya örtülü nesnelerin algılanmasında yeni yaklaşımlar
New approaches to detect buried and/or covered objects
- Tez No: 246471
- Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT SEVGİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektromanyetik görüntüleme, Mayın, Radar sistemleri, Yer altı radarı, Electromagnetic imaging, Mine, Radar systems, Ground penetrating radar
- Yıl: 2009
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yüzeyaltı görüntüleme ile algılama, sınıflandırma ve/veya belirleme oldukça ilgi çeken bir konudur. Uygulamalar araç-savar ve insan-savar yer mayınlarının algılanmasından biyolojik dokulardaki urların belirlenmesine kadar çeşitlilik gösterir. Yüzeyaltı görüntülemenin temeli, bir alanın yada nesnenin bir duyar eleman ile (veya bir duyar elemanlar grupları ile) aydınlatılmasına ve ileri ve geri saçılan işaretin işlenmesine dayanır. Görüntüleme bilgisi, ortamın elektromanyetik parametrelerinin (e.g. geçirgenlik) farklılığında saklıdır. Duyar elemanlar EM, akustik, sismik transduserler, kızılötesi kameralar vb. dir. Ancak, halen güvenilir bir tek duyar eleman yada karmaşık sistem bulunmamaktadır. Yüzeyaltı görüntülemenin ilgi çekici konuları, duyar eleman geliştirmek, dalga şekli tasarımı, tarama alternatifleri, anten dizi işleme, yazılım geliştirme (gürültü temizleme, eko azaltma, karmaşa filtreleme, düzgünleştirme, etc. ), görüntüleme ve performans değerlendirme sayılabilir.Yüzeyaltı görüntülemede en güven verici duyar elemanlardan biri yüzeyaltına nüfuz eden radarlardır (GPR). GPR Yer Biliminden arkeolojiye, ilaç sanayinden savunma sanayine, vb. kadar uygulama alanları vardır. GPR en olumsuz performansı iyi iletken ve heterojen ortamlardaki zayıf performansıdır. Diğer dezavantajları maliyet, yazılımı, işlem ve görüntü oluşturmak için belirli bir tecrübe gerektirmesidir.Zaman düzleminde sonlu farklar yöntemi (FDTD) yüzeyaltı görüntüleme ve GPR benzetimlerinde oldukça yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. FDTD yönteminin güzelliği zaman düzleminde iki-ve üç boyutlu (2D/3D) görsel canlandırmasının zaman düzleminde kolay bir şekilde gerçekleştirilebilmesinden kaynaklanmaktadır.Bu alanlardaki sayısal benzetimler, yalnızca fiziksel yapısının anlaşılmasında değil aynı zaman bu alanda araştırma yapılabilmesinde de büyük olanaklar sağlamaktadır.Bu çalışmada, yeni ve güçlü bir, iki boyutlu yüzeyaltı görüntüleme aracı GrGPR tasarlanmış ve bu programdan elde edilen yapay verileri kullanarak görüntü oluşturma amaçlı kullanılan görüntü oluşturma algoritması geliştirilmiştir. GrGPR kullanılarak çeşitli yüzeyaltı görüntüleme algoritmaları modellenebilmekte ve çözümlenebilmektedir. Farklı verici/alıcı anten dizilimlerini gerçekleştirilmek ve senaryo içine çeşitli boyut ve elektriksel özelliklere sahip yüzeyler ve gömülü nesneler yerleştirmek mümkün olmaktadır.Tez çalışması kapsamında farklı boyut ve elektriksel özelliklere sahip yüzeyler ve nesnelerden oluşan senaryolar, farklı anten konfigürasyonları ile test edilmiş ve elde edilen sonuçlar incelenmiştir. Nesne boyutlarının, elektriksel özelliklerinin, anten dizilim ve sayısının etkileri araştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Detection, classification, and/or identification from subsurface imaging (SSI) process is extremely challenging. Applications range from anti-vehicle and anti-personnel land mine detection to early identification of tumors in biological tissues. SSI is based on illuminating an area / object with a sensor (or a group of sensors) and processing forward and/or backward scattered signal. The imaging information is hidden on the difference of electromagnetic (EM) parameters (e.g., permittivity) in the environment. The sensors cover EM, acoustic, seismic transducers, infrared and daytime cameras, etc. Yet, there is neither a single sensor nor a hybrid system fully reliable. SSI challenges are sensor development, waveform design, scan alternatives, array processing, software development (noise elimination, echo cancellation, clutter filtering, leveling, smoothing, etc.), imaging, and performance evaluation.One of the most promising sensors in SSI is the Ground Penetrating Radar (GPR). GPR has many applications ranging from Earth Science to archaeology, medicine to defense, etc. The most significant performance degradation of GPR is its poor performance in highly conductive and heterogeneous media. Other disadvantages include cost, software, operation, and the requirement of a considerable expertise for image interpretation.The Finite-Difference Time-Domain (FDTD) method has been widely used in SSI and GPR simulations. The beauty of the FDTD method resides on the fact that it is easy to implement and it allows two- and three-dimensional (2D / 3D) visualizations directly in the time domain.Numerical simulations in these areas offer great possibilities not only in understanding physical background of the problem at hand, but also in doing research in these challenging areas.In this study a novel and powerful two-dimensional subsurface imaging virtual tool-GrGPR- is designed and an imaging algorithm, which uses the synthetic data generated via GrGPR, is improved. Via GrGPR several subsurface scenarios can be modeled and solved. Different source/receiver array configurations and several surfaces and objects with various dimensions electrical properties can be involved within the scenarios.In this study, tests with different source/receiver array configurations are performed and results for surfaces and buried objects with various geometrical shapes and electrical properties are discussed.
Benzer Tezler
- Üçüncü kuşak Türkiyelilerin Almanya'daki gündelik siyaseti: Sosyal politikalara direniş ve seçici adaptasyon
Everyday politics of third generation individuals of Turkish origin in Germany: Resistance to social policies and selective adaptation
AYŞE ÇİÇEK
Doktora
Türkçe
2021
Sosyolojiİstanbul ÜniversitesiSiyaset Bilimi ve Uluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT METİNSOY
- Burdur Yüreğil Köyü kültür varlıkları ve koruma sorunlarının irdelenmesi
Cultural heritage and conservation problems of Burdur Yüreğil village
SELİN AKMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DENİZ MAZLUM
- İntrakoronal ağartma işlemlerinin in vitro ve in vivo olarak değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
UMUT TUNGA
Doktora
Türkçe
1998
Diş HekimliğiAnkara ÜniversitesiDiş Hastalıkları ve Tedavisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BADE SONAT
- Hasarlı bir betonarme acil durum su kulesinin hasar sebeplerinin incelenmesi, onarımı ve saha deneyleri ile kontrolü
Assessment, repair and in-situ experimental investigation of a damaged reinforced concrete emergency water tower
ALİ NAKİ ŞANVER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER İLKİ
- A comparison study of vernacular settlemnets in ıran; Case of Masouleh and Abyaneh Villages
İran'da yerel yerleşim karşılaştırma araştırması; Masouleh ve Abyaneh Koyu
ELAHEH AMINI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Peyzaj Mimarlığıİstanbul Teknik ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELTEM ERDEM KAYA