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type: thesis
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creators_name: Coluccia, E.
title: Imaging Biomedicale A Ultrasuoni Mediante Interleaved E Overlayed Arrays Basati Su Almost Difference
ispublished: pub
subjects: TK
full_text_status: public
keywords: DCM
abstract: La realizzazione di sistemi per imaging a ultrasuoni ha diverse applicazioni per apparati biomedicali e sonar. Tali sistemi si basano sull'utilizzo di array di trasduttori a ultrasuoni (piezoelettrici) che effettuano una trasmissione e ricezione di impulsi acustici. In generale esistono differenti strategie per la progettazione dell'array a ultrasuoni:
(a) utilizzo di singolo array in trasmissione e ricezione: in tal caso l'array da progettare è uno, ma ogni elemento radiante deve essere predisposto per agire sia in trasmissione che in ricezione, con conseguenti costi e complessità realizzativa superiore; (b) utilizzo di due differenti array, uno in trasmissione ed uno in ricezione: in tal caso gli array sono separati (possono avere alcuni elementi in comune, che devono agire in trasmissione e in ricezione)
Al fine di progettare un sistema di questo tipo, occorre stabilire il numero e la posizione dei trasduttori (elementi radianti), tenendo presenti i vincoli esistenti in termini di complessità realizzativa (numero elementi che effettuano trasmissione e/o ricezione) e di risoluzione desiderata (contrasto, dimensione pixel). Una tecnica innovativa recentemente introdotta per la realizzazione di array di tipo (b) si basa sull'uso di sequenze binarie dette Almost Difference Sets, e permette di superare numerosi limiti di tecniche concorrenti, in particolare in termini di
- tempi di progettazione: il design può essere effettuato in tempi molto contenuti - prestazioni: la risoluzione ed il contrasto ottenuto è estremamente elevato - predicibilità risultati: esistono analisi teoriche che permettono di prevedere il comportamento di tali array a-priori Uno studio preliminare già sviluppato ha permesso di dedurre interessanti prestazioni per gli ADS-based arrays. Attualmente, però, non è noto il loro comportamento (risoluzione, immagini ottenute) per imaging di oggetti tridimensionali di forma complessa. Obiettivo dell'attività sarà analizzare le prestazioni degli ADS-based interleaved arrays nell'imaging acustico di tali oggetti, e dedurne le caratteristiche più importanti.

date: 2010
date_type: published
institution: University of Trento
department: ELEDIA Research Center@DISI
thesis_type: masters
referencetext: [1]	G. Oliveri, L. Manica, and A. Massa, "ADS-Based guidelines for thinned planar arrays," IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 58, no. 6, pp. 1935-1948, Jun. 2010.
[2]	G. Oliveri and A. Massa, "ADS-based array design for 2D and 3D ultrasound imaging," IEEE Trans. Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, vol. 57, no. 7, pp. 1568-1582, Jul. 2010.
[3]	G. Oliveri and A. Massa, "GA-Enhanced ADS-based approach for array thinning," IET Microwaves, Antennas & Propagation, vol. 5, no. 3, pp. 305-315, 2011.
[4]	G. Oliveri, F. Caramanica, C. Fontanari, and A. Massa, "Rectangular thinned arrays based on McFarland difference sets," IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 59, no. 5, pp. 1546-1552, May 2011.
[5]	G. Oliveri, F. Caramanica, and A. Massa, "Hybrid ADS-based techniques for radio astronomy array design," IEEE Trans. Antennas Propag. - Special Issue on "Antennas for Next Generation Radio Telescopes," vol. 59, no. 6, pp. 1817-1827, Jun. 2011.
[6]	M. Carlin, G. Oliveri, and A. Massa, "On the robustness to element failures of linear ADS-thinned arrays," IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 59, no. 12, pp. 4849-4853, Dec. 2011.
[7]	P. Rocca, "Large array thinning by means of deterministic binary sequences," IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 10, pp. 334-337, 2011.
[8]	P. Rocca, R. L. Haupt, and A. Massa, "Interference suppression in uniform linear array through a dynamic thinning strategy," IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 59, no. 12, pp. 4525-4533, Dec. 2011.
[9]	G. Oliveri and A. Massa, "Fully-interleaved linear arrays with predictable sidelobes based on almost difference sets," IET Radar, Sonar & Navigation, vol. 4, no. 5, pp. 649-661, 2010.
[10]	G. Oliveri, P. Rocca, and A. Massa, "Interleaved linear arrays with difference sets," Electronics Letters, vol. 46, no. 5, pp. 323-324, Mar. 2010.
[11]	G. Oliveri, L. Manica, and A. Massa, "On the impact of mutual coupling effects on the PSL performances of ADS thinned arrays," Progress in Electromagnetic Research, PIER B, vol. 17, pp. 293-308, 2009.
[12]	G. Oliveri, M. Donelli, and A. Massa, "Linear array thinning exploiting almost difference sets," IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 57, no. 12, pp. 3800-3812, Dec. 2009.
[13]	G. Oliveri, F. Caramanica, M. D. Migliore, and A. Massa, "Synthesis of non-uniform MIMO arrays through combinatorial sets," IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 11, pp. 728-731, 2012.
[14]	G. Oliveri, L. Lizzi, F. Robol, and A. Massa, "Polarization-agile ADS-interleaved planar arrays‚" PIER, in press, 2013.
[15]	G. Oliveri, M. Donelli, and A. Massa, "Genetically-designed arbitrary length almost difference sets," Electronics Letters, vol. 5, no. 23, pp. 1182-1183, Nov. 2009.
[16]	L. Poli, G. Oliveri, and A. Massa, "Imaging sparse metallic cylinders through a Local Shape Function Bayesian Compressive Sensing approach," Journal of Optical Society of America A, vol. 30, no. 6, pp. 1261-1272, 2013.
[17]	F. Viani, L. Poli, G. Oliveri, F. Robol, and A. Massa, "Sparse scatterers imaging through approximated multitask compressive sensing strategies," Microwave Opt. Technol. Lett., vol. 55, no. 7, pp. 1553-1558, Jul. 2013. 
[18]	L. Poli, G. Oliveri, P. Rocca, and A. Massa, "Bayesian compressive sensing approaches for the reconstruction of two-dimensional sparse scatterers under TE illumination," IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing, vol. 51, no. 5, pp. 2920-2936, May. 2013.
[19]	L. Poli, G. Oliveri, and A. Massa, "Microwave imaging within the first-order Born approximation by means of the contrast-field Bayesian compressive sensing," IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 60, no. 6, pp. 2865-2879, Jun. 2012.
[20]	G. Oliveri, P. Rocca, and A. Massa, "A bayesian compressive sampling-based inversion for imaging sparse scatterers," IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing, vol. 49, no. 10, pp. 3993-4006, Oct. 2011. 
[21]	G. Oliveri, L. Poli, P. Rocca, and A. Massa, "Bayesian compressive optical imaging within the Rytov approximation," Optics Letters, vol. 37, no. 10, pp. 1760-1762, 2012.
[22]	L. Poli, G. Oliveri, F. Viani, and A. Massa, "MT-BCS-based microwave imaging approach through minimum-norm current expansion," IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 61, no. 9, pp. 4722-4732, Sept. 2013
[23]	S. C. Hagness, E. C. Fear, and A. Massa, "Guest Editorial: Special Cluster on Microwave Medical Imaging", IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 11, pp. 1592-1597, 2012.
[24]	G. Oliveri, Y. Zhong, X. Chen, and A. Massa, "Multi-resolution subspace-based optimization method for inverse scattering," Journal of Optical Society of America A, vol. 28, no. 10, pp. 2057-2069, Oct. 2011. 
[25]	A. Randazzo, G. Oliveri, A. Massa, and M. Pastorino, "Electromagnetic inversion with the multiscaling inexact-Newton method - Experimental validation," Microwave Opt. Technol. Lett., vol. 53, no. 12, pp. 2834-2838, Dec. 2011.
[26]	G. Oliveri, L. Lizzi, M. Pastorino, and A. Massa, "A nested multi-scaling inexact-Newton iterative approach for microwave imaging," IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 60, no. 2, pp. 971-983, Feb. 2012.
[27]	G. Oliveri, A. Randazzo, M. Pastorino, and A. Massa, "Electromagnetic imaging within the contrast-source formulation by means of the multiscaling inexact Newton method," Journal of Optical Society of America A, vol. 29, no. 6, pp. 945-958, 2012.
[28]	M. Benedetti, D. Lesselier, M. Lambert, and A. Massa, "Multiple shapes reconstruction by means of multi-region level sets," IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing, vol. 48, no. 5, pp. 2330-2342, May 2010.
[29]	M. Benedetti, D. Lesselier, M. Lambert, and A. Massa, "A multi-resolution technique based on shape optimization for the reconstruction of homogeneous dielectric objects," Inverse Problems, vol. 25, no. 1, pp. 1-26, Jan. 2009.
[30]	M. Donelli, D. Franceschini, P. Rocca, and A. Massa, "Three-dimensional microwave imaging problems solved through an efficient multi-scaling particle swarm optimization," IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing, vol. 47, no. 5, pp. 1467-1481, May 2009.
[31]	M. Benedetti, G. Franceschini, R. Azaro, and A. Massa, "A numerical assessment of the reconstruction effectiveness of the integrated GA-based multicrack strategy," IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 6, pp. 271-274, 2007.
[32]	P. Rocca, M. Carlin, G. Oliveri, and A. Massa, "Interval analysis as applied to inverse scattering," IEEE International Symposium on Antennas Propag. (APS/URSI 2013), Chicago, Illinois, USA, Jul. 8-14, 2012.
[33]	L. Manica, P. Rocca, M. Salucci, M. Carlin, and A. Massa, "Scattering data inversion through interval analysis under Rytov approximation," 7th European Conference on Antennas Propag. (EuCAP 2013), Gothenburg, Sweden, Apr. 8-12, 2013.
[34]	P. Rocca, M. Carlin, and A. Massa, "Imaging weak scatterers by means of an innovative inverse scattering technique based on the interval analysis," 6th European Conference on Antennas Propag. (EuCAP 2012), Prague, Czech Republic, Mar. 26-30, 2012.

citation:   Coluccia, E.  (2010) Imaging Biomedicale A Ultrasuoni Mediante Interleaved E Overlayed Arrays Basati Su Almost Difference.  Masters thesis, University of Trento.   
document_url: http://www.eledia.org/students-reports/128/1/Abstract.A267.pdf