1-1 تصویربرداری الکترومغناطیس
تصویربرداری الکترومغناطیس با بهره گرفتن از فرکانس رادیویی (RF)، ماکروویو و یا سیگنال­های نوری، به دلیل ویژگی­های منحصربه فرد خود به عنوان یک ابزار تشخیصی همواره مورد استفاده بوده است. تصویربرداری الکترومغناطیس توجه زیادی را به خود جلب کرده است و بنابراین تحقیقات گسترده­ای در این زمینه انجام شده است، که علّت آن، تنوع و تناسب این روش تصویربرداری برای کاربردهای وسیع آن می­باشد. برای مثال، تصویربرداری ماکروویو (MWI)[1] در تست غیر مخرب (NDE)[2]، برای تشخیص عیب در مواد واندازه ­گیری کمیت­های فیزیکی به کار گرفته شده است ]1 [. همچنین برای توصیف مواد مانند تعیین اجزای تشکیل دهنده و ارزیابی تخلخل[3] می ­تواند استفاده شود. در کاربردهای نظامی، توانایی نفوذ امواج الکترومغناطیس در مواد دی الکتریک باعث استفاده از آن­ها در بازجویی­های نظامی شده است ]2[. در کاربردهای هوا و فضا، برای تشخیص ترک بر روی بدنه­ی هواپیما استفاده می­ شود ]3[. در زمینه­ اکتشافات جغرافیایی، MWI در تشخیص از راه دور برای شناسایی تونل، بقایای دفن زباله و مین­های زیر زمینی منفجر نشده به کار گرفته می­ شود ]4 [. در کاربردهای مهندسی عمران و صنعت، MWI برای ارزیابی یکپارچگی ساختار جاده­ها، ساختمان­ها و پل­ها می ­تواند مفید واقع شود ]5[. در حال حاضر، در زمینه­ پزشکی، سیستم­های MWI برای تصویربرداری بیولوژیکی[4] غیر تهاجمی ارائه شده است ]6[.
از این لیست کوتاه و ناقص، آشکار است که دامنه تصویربرداری الکترومغناطیسی گسترده است و برای آن کاربردهای بسیاری در زمینه ­های مختلفی می ­تواند یافت شود. در برخی از این کاربردها، تنها نیاز به اطلاعات کیفی در مورد جسم تحت آزمون است، در حالی که در بسیاری از موارد، مانند کاربردهای مین روبی[5]، بررسی باستان شناسی غیر تهاجمی و یا تصویربرداری پزشکی، نیاز به اطلاعات کمی در مورد جسم هدف است که با بهره گرفتن از خواص دی الکتریک[6] می ­تواند تعیین شود. این خواص دی الکتریک، رسانایی ( )[7] و گذردهی نسبی ( )[8]، با بهره گرفتن از انتقال، انعکاس و میرایی سیگنال­های ماکروویو در هنگام عبور از جسم تعیین می­شوند.
1-2 تصویربرداری ماکروویو
تصویربرداری ماکروویو عبارت از هدایت و انجام یک سری اندازه ­گیری­های الکترومغناطیس در باند ماکروویو، بر روی یک شیء و سپس استخراج پارامتر­های مهم نظیر شکل و موقعیت آن شی از داده ­های حاصل شده، است. پیش از ابداع چنین روشی، استفاده از اشعه­ی ایکس[9] روش متداول در تصویربرداری از اشیاء غیر قابل رویت بود. امّا تصویر حاصل با بهره گرفتن از این پرتو با خطا همراه است و همچنین یک روش تصویربرداری تهاجمی به حساب می­آید. در این صورت ایده­ استفاده از امواج الکترومغناطیس جهت تصویربرداری مطرح گردید. دلیل استفاده از پالس­های با پهنای باند وسیع (UWB)[10] به جای سیگنال­های تک فرکانس یا در یک محدوده­ فرکانسی خاص، کاهش مشخصه­ی انعکاس­های داخلی اشیاء مورد پرتو دهی است، در این صورت استفاده از امواج الکترومغناطیس توجیه می­ شود. استفاده از تصویربرداری ماکروویو در زمینه ­های مختلف در حال افزایش می­باشد ولی به دلیل ضعف در ارائه­ الگوریتم­های جامع و کاربردی، هنوز نیاز به توسعه­ بیشتر دارد.
در حالت کلی روش MWI را می­توان به دو دسته تقسیم کرد:

• MW Tomography (MWT)

هدف این روش بازسازی خواص دی­الکتریک جسم ناشناخته از سیگنال­های ماکروویو پراکنده[11] شده است، که از طریق حل یک معادله­ پراکندگی معکوس[12] غیر خطی انجام می­گیرد، این روش اجازه می­دهد توزیع ضریب نفوذپذیری مختلط[13] جسم هدف بازسازی شود. برای بازسازی خواص، جسم هدف توسط منابع مختلفِ شناخته شده­ی ماکروویو روشن می­ شود و میدان­های پراکنده شده توسط جسم هدف در مکان­های مختلف اندازه ­گیری می­ شود. درنتیجه خواص دی الکتریک جسم مورد نظر با حل معادله­ پراکندگی غیر خطی تعیین می­گردد (شکل 1-1).

• تکنیک رادار UWB

این روش به دنبال بازسازی پروفیل دی­الکتریک کامل نیست، بلکه به دنبال آشکارسازی محل جسم هدف از سیگنال­های پراکنده شده می­باشد. البته تصویربرداری با رادارهای UWB معمولی به علت محدودیت ساختار آنتن­ها رزولوشن مطلوبی نخواهد داشت. این محدودیت را می­توان با تکنیک معکوس زمانی (TR)[14] که وضوح بهتری دارد مرتفع کرد، که به عنوان یکی از روش­های مطلوب در این گروه از تصویربرداری پیشنهاد می­گردد.

سیستم­های سنجش از راه دور فعال و غیر فعال در ماکروویو قابلیت­های منحصر به فردی برای تشخیص اشیا و افراد پنهان شده ارائه می­ کنند. از آنجایی که ماکروویو نفوذپذیری بهتری در مواد دارد، سنجش از راه دور با بهره گرفتن از این فرکانس­ها بیشتر مورد مورد توجه و علاقه می­باشد.
Microwave Imaging
Non-Destructive Evaluation
Porosity
Biological Imaging
Demining
Dielectric Properties
Conductivity
Permittivity
X-Ray
Ultra-WideBand
Scatter
Inverse Scattering
Complex Permittivity (CP)
Time-Reversal
Remote sensing systems
ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است