Keyfi Şekilli Silindirlere Gömülü Dielektrik Cisimlerin Etkin Bir Mikrodalga Ters Saçılma Yaklaşımı ile Görüntülenmesi
Öz
Bu çalışmada, elektriksel ve geometrik özellikleri bilinen keyfi şekilli silindirik cisimlere gömülü dielektrik saçıcıların görüntülenmesi için etkin bir mikrodalga ters saçılma yaklaşımı önerilmektedir. Bu yaklaşım, iteratif bir nonlineer inversiyon yöntemi olan Kontrast Kaynak (CSI) yönteminin kullanılmasına dayanmaktadır. Ancak, ele alınan problemde, CSI’yı farklı problemlerde yaygın olarak yapıldığı gibi arka planı boş uzay varsayarak uygulamak, silindirik yapının önceden bilinen özelliklerinin iteratif prosesin ilk tahmini olarak seçilmesi durumunda bile, çoğu kez tatmin edici olmayan sonuçlar vermektedir. Bu nedenle, elektriksel ve geometrik özellikleri bilinen silindirik yapı arka plan olarak tanımlanmış ve gömülü cisme ilişkin ters saçılma problemi CSI uygulanarak çözülmüştür. Böylesi bir yaklaşım CSI’nın performansını önemli oranda iyileştirse de, arka plan alanının, yani gömülü cismin bulunmadığı durumdaki toplam elektrik alanının, ve arka plana ilişkin Green fonksiyonunun sayısal olarak elde edilmesini gerektirmektedir. Ortaya çıkacak ilave hesaplama maliyetini azaltmak amacıyla, daha önce önerdiğimiz, elektrik alanın silindirik fonksiyonların serisi olarak ifade edilmesine ve yüzeylerdeki süreklilik ilişkilerine dayanan düz saçılma yaklaşımı mevcut probleme uyarlanmıştır. Ayrıca, homojen saçıcılar için, kontrast fonksiyonunun iki değer alan bir fonksiyon olarak ifade edildiği bir ikili görüntüleme yaklaşımı uyarlanarak CSI’nın ele alınan problemin çözümünde daha etkin bir biçimde kullanılması sağlanmıştır. Önerilen yaklaşım kullanılarak gerçekleştirilen sayısal simülasyonlarda tatmin edici sonuçlar elde edilmiştir
Anahtar Kelimeler
References
- [1] Tiberi, G., Ghavami, N., Edwards, D. J., Monorchio, A., (2011). Ultrawideband microwave imaging of cylindrical objects with inclusions, IET Microwaves, Antennas & Propagation, 5, 12, 1440-1446.
- [2] Abubakar, A., Hu, W., van den Berg, P. M., Habashy, T. M., (2011). A finite-difference contrast source inversion method, Inverse Problems, 24, 6, 065004.
- [3] Gilmore, C., Zakaria, A., Pistorius, S., LoVetri, J., (2013). Microwave Imaging of Human Forearms: Pilot Study and Image Enhancement, International Journal of Biomedical Imaging, 2013, 673027.
- [4] Lu, C., Zhong, X. G., (2003). Image reconstruction of two-dimensional objects inside dielectric walls, Microwave and Optical Technology Letters, 36, 2, 91-95
- [5] Meng, Q., Ye, D., Huangfu, J., Li, C., Ran, L., (2016). Experimental investigation on through-wall imaging based on non-linear inversions, Electronics Letters, 52, 23, 1933-1935.
- [6] Semenov, S. Y., Nulyshev, A. E., Abubakar, A., Posukh, V. G., Sizov, Y. E., Souvorov, A. E., van den Berg, P.M.,Williams, T. C., (2005). Microwave-Tomographic Imaging of the High Dielectric-Contrast Objects Using Different Image-Reconstruction Approaches, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 53, 7, 2284-2294.
- [7] Van den Berg, P. M., Kleinman, R. E., (1997). A contrast source inversion method, Inverse Problems, 13, 6, 1607–1620.
- [8] Van den Berg, P. M., van Broekhoven, A. L., Abubakar, A., (1999). Extended contrast source inversion, Inverse Problems, 15, 5, 1325–1344.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
-
Journal Section
Research Article
Authors
Publication Date
March 27, 2020
Submission Date
December 26, 2019
Acceptance Date
February 26, 2020
Published in Issue
Year 2020 Volume: 11 Number: 1