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Name (Acronym)Imaging e Localizzazione (IL)
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Contact E-mailandrea.massa@unitn.it
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Teacher
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Syllabus
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Institution
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Study Program
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Degree
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LanguageItalian
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Tracks
ABSTRACT
Il corso fornisce le conoscenze di base relative ai problemi inversi ponendo l'accento sulle tecniche di diagnostica ad imaging elettromagnetico e focalizzando l'attenzione sulle nozioni fondamentali relative alle applicazioni nel campo biomedicale ed industriale. A completamento dell'offerta didattica, varie esercitazioni sia a carattere sperimentale (mediante strumentazione disponibile presso il laboratorio didattico Wireless Technologies) che a carattere numerico (svolte con l'ausilio di programmi SW commerciale/industriale) seguiranno le lezioni teoriche.CONTENUTI DEL CORSO
Parte 1: NOZIONI PRELIMINARI
- Tecnica della funzione di Green per la soluzione dell'equazione di Helmoltz in spazio libero
- Il principio di equivalenza dei campi elettromagnetici (formulazione volumetrica)
- Il problema del rilevamento e della diagnostica elettromagnetica
Parte 2: PROPRIETÀ E CARATTERISTICHE DI UN PROBLEMA INVERSO
- Il Problema Diretto ed il Problema Inverso
- Caratteristiche di un Problema Inverso: Malposizione, Non linearità
Parte 3: IMAGING E LOCALIZZAZIONE MEDIANTE ONDE ELETTROMAGNETICHE
- Ricostruzione della sorgente equivalente
- Il Metodo dei Momenti
- Ricostruzione delle caratteristiche dielettriche dell'oggetto
Parte 4: RICOSTRUZIONE TOMOGRAFICA
- Introduzione alla ricostruzione tomografica
- Algoritmo dei 3 passi
- Estensione al caso multi-illuminazione, multi-vista; Tomografia a raggi X (TAC - Computerized Tomography)
- Algoritmo di Back-Projection
- Cenno alla Tomografia a Diffrazione
Parte 5: TECNICHE NUMERICHE PER LA SOLUZIONE DI PROBLEMI DI IMAGING E LOCALIZZAZIONE IN AMBITO BIOMEDICALE ED INDUSTRIALE
- Approcci Lineari: Approccio dei "3 passi"
- Problema di Inverse Source e Correnti Non Radianti
- Approcci Non-Lineari: Tecniche di Regolarizzazione Deterministiche, Tecniche di Regolarizzazione Stocastiche (Simulated Annealing, Algoritmi Genetici)
- Tecniche learning-by-examples (Reti neurali, MLP, RBF, SVM)
ATTIVITÀ DIDATTICHE
- Lezioni Teoriche
- Autovalutazione con e-Xam (dopo ogni lezione o periodicamente)
- Esercitazioni MATLAB
- Esame Finale con e-Xam
BIBLIOGRAFIA
- G. Franceschetti, Electromagnetics. Theory, Techniques, and Engineering Paradigms, Ed: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 1997.
- W. C. Chew, Waves and Fields in Inhomogeneous Media, Ed: Oxford University Press, 1996.
- M. Bertero and P. Boccacci, Introduction to Inverse Problems in Imaging, Ed: IoP Press, 1998.
- D. Colton and R. Kress, Inverse Acoustic and Electromagnetic Scattering Theory, Ed: Springer-Verlag, 1998.