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Título: Estimação conjunta de atraso de tempo subamostral e eco de referência para sinais de ultrassom
Título(s) alternativo(s): Joint subsample time delay and echo template estimation for ultrasound signals
Autor(es): Antelo Junior, Ernesto Willams Molina
Orientador(es): Pipa, Daniel Rodrigues
Palavras-chave: Processamento de sinais
Ultrassom
Testes não-destrutivos
Problemas inversos (Equações diferenciais)
Recuperação de dados (Computação)
Teoria da estimativa
Teoria bayesiana de decisão estatística
Probabilidades
Métodos de simulação
Engenharia elétrica
Signal processing
Ultrasonics
Non-destructive testing
Inverse problems (Differential equations)
Data recovery (Computer science)
Estimation theory
Bayesian statistical decision theory
Probabilities
Simulation methods
Electric engineering
Data do documento: 20-Set-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: ANTELO JUNIOR, Ernesto Willams Molina. Estimação conjunta de atraso de tempo subamostral e eco de referência para sinais de ultrassom. 2017. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia elétrica e informática industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2017.
Resumo: Em ensaios não destrutivos por ultrassom, o sinal obtido a partir de um sistema de aquisição de dados real podem estar contaminados por ruído e os ecos podem ter atrasos de tempo subamostrais. Em alguns casos, esses aspectos podem comprometer a informação obtida de um sinal por um sistema de aquisição. Para lidar com essas situações, podem ser utilizadas técnicas de estimativa de atraso temporal (Time Delay Estimation ou TDE) e também técnicas de reconstrução de sinais, para realizar aproximações e obter mais informações sobre o conjunto de dados. As técnicas de TDE podem ser utilizadas com diversas finalidades na defectoscopia, como por exemplo, para a localização precisa de defeitos em peças, no monitoramento da taxa de corrosão em peças, na medição da espessura de um determinado material e etc. Já os métodos de reconstrução de dados possuem uma vasta gama de aplicação, como nos NDT, no imageamento médico, em telecomunicações e etc. Em geral, a maioria das técnicas de estimativa de atraso temporal requerem um modelo de sinal com precisão elevada, caso contrário, a localização dessa estimativa pode ter sua qualidade reduzida. Neste trabalho, é proposto um esquema alternado que estima de forma conjunta, uma referência de eco e atrasos de tempo para vários ecos a partir de medições ruidosas. Além disso, reinterpretando as técnicas utilizadas a partir de uma perspectiva probabilística, estendem-se suas funcionalidades através de uma aplicação conjunta de um estimador de máxima verossimilhança (Maximum Likelihood Estimation ou MLE) e um estimador máximo a posteriori (MAP). Finalmente, através de simulações, resultados são apresentados para demonstrar a superioridade do método proposto em relação aos métodos convencionais.
Abstract: Abstract (parágrafo único): In non-destructive testing (NDT) with ultrasound, the signal obtained from a real data acquisition system may be contaminated by noise and the echoes may have sub-sample time delays. In some cases, these aspects may compromise the information obtained from a signal by an acquisition system. To deal with these situations, Time Delay Estimation (TDE) techniques and signal reconstruction techniques can be used to perform approximations and also to obtain more information about the data set. TDE techniques can be used for a number of purposes in the defectoscopy, for example, for accurate location of defects in parts, monitoring the corrosion rate in pieces, measuring the thickness of a given material, and so on. Data reconstruction methods have a wide range of applications, such as NDT, medical imaging, telecommunications and so on. In general, most time delay estimation techniques require a high precision signal model, otherwise the location of this estimate may have reduced quality. In this work, an alternative scheme is proposed that jointly estimates an echo model and time delays for several echoes from noisy measurements. In addition, by reinterpreting the utilized techniques from a probabilistic perspective, its functionalities are extended through a joint application of a maximum likelihood estimator (MLE) and a maximum a posteriori (MAP) estimator. Finally, through simulations, results are presented to demonstrate the superiority of the proposed method over conventional methods.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2616
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