Inverse Scattering Qualitativo basato su tecniche Level Set: Integrazione di Solver 3D Diretto Efficiente

Rodeghiero, G. (2012) Inverse Scattering Qualitativo basato su tecniche Level Set: Integrazione di Solver 3D Diretto Efficiente. Masters thesis, University of Trento.

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Abstract

Nell'ambito dello scattering inverso, gli algoritmi di imaging si occupano della ricostruzione del profilo della funzione oggetto all'interno di una regione d'indagine. Tali tecniche si distinguono in imaging quantitativo e qualitativo, a seconda del tipo di ricostruzione effettuata. In particolare, nel caso dell'imaging qualitativo, si assume che il contrasto sia di tipo binario, ovvero caratterizzato da un valore di permettività (complessa) per il background ed un valore di permettività (complessa) per l'oggetto incognito. Un esempio di tali approccio è l'algoritmo Level Set. Tale algoritmo si basa sull'ottimizzazione della "forma" dell'oggetto incognito per mezzo della deformazione controllata del "Level Set" associato. A tal fine, il Level Set è iterativamente adattato mediante un algoritmo "gradient-based". Dal momento che tale calcolo necessita ad ogni iterazione della soluzione sia del problema elettromagnetico "diretto" che del problema "aggiunto", gli algoritmi di Level Set risultano computazionalmente onerosi, specie nel caso tridimensionale. Obiettivo della presente attività sarà l'integrazione all'interno di un metodo Level Set 3D di un solver numerico efficiente (e.g., COMSOL) per la computazione del problema "diretto" ed "aggiunto" e l'incremento delle prestazioni del metodo inverso (eventualmente in framework multi-risoluzione).

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