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Dissertations / Theses on the topic 'Large image processing'
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1
Le, Riguer E. M. J. "Generic VLSI architectures : chip designs for image processing applications." Thesis, Queen's University Belfast, 2001. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.368593.
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2
McCusker, Sean. "A digital image processing approach to large-scale turbulence studies." Thesis, University of Surrey, 1999. http://epubs.surrey.ac.uk/843989/.
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An image processing approach to turbulence studies has been developed. The approach employs a structure tracking technique to quantify the movement of coherent, large-scale turbulent structures. The 'structure tracking' technique has been applied to the shear layer of a low speed jet issuing into a low speed crossflow. A study of the characteristics of the turbulent flow within this region involved comparative measurements with hot-wire anemometry measurements within the same flow regime and fractal analysis of the flow visualisation images used by the tracking routine. Fractal analysis was applied to flow visualisation images to educe a range of length scales made apparent by the flow visualisation equipment The results obtained with the structure tracking technique included the instantaneous velocity of the structures and a measure of their length scales. The instantaneous velocity measurements were used to calculate a turbulence characteristic associated with the structures. Further analysis revealed subsets of this turbulence characteristic involving the variation in average velocity of individual structures as well as variations in the instantaneous velocity of individual structures. Where possible, the results of the structure tracking technique were compared to those achieved by hot wire anemometry and good correspondence was found between the mean flow characteristics measured by both techniques. The results of the two techniques began to diverge in the regions of the flow where conventional hot-wire anemometry was unable to discriminate between the flow associated with the jet and that associated with the crossflow. In such regions, time-averaged hot-wire anemometry produced results which combined the measurements in both flow regimes and therefore attenuated any characteristics of the jet which were significantly different from those of the crossflow. In the same flow regions the structure tracking technique was able to measure those characteristics specifically associated with the jet, producing results, which reflected the behaviour of the jet more accurately.
3
Trotter, John A. "A fault tolerance scheme for large integrated processor arrays." Thesis, University of Oxford, 1990. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.276877.
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4
Nguyen, Quang Vinh. "Space-efficient visualisation of large hierarchies /." Electronic version, 2005. http://adt.lib.uts.edu.au/public/adt-NTSM20051123.174122/index.html.
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5
Hudson, James. "Processing large point cloud data in computer graphics." Connect to this title online, 2003. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc%5Fnum=osu1054233187.
Full textAbstract:
Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2003.Title from first page of PDF file. Document formatted into pages; contains xix, 169 p.; also includes graphics (some col.). Includes bibliographical references (p. 159-169). Available online via OhioLINK's ETD Center
6
Rose, Tony Gerard. "Large vocabulary semantic analysis for text recognition." Thesis, Nottingham Trent University, 1993. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.333961.
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7
Ali, Faridah M. "Parallel pipelined VLSI arrays for real-time image processing." Diss., Virginia Polytechnic Institute and State University, 1988. http://hdl.handle.net/10919/49914.
Full textAbstract:
Real-time image processing involves processing a wide spectrum of algorithms on huge data sets. Processing at the pixel data rate demands more powerful parallel machines than those developed for conventional image processing.
This research takes advantage of current VLSI technology to examine a new approach for processing arbitrary algorithms at real-time data rate. It is based on embedding the algorithms, expressed by their dependency graphs, into two dimensional regularly connected processing arrays. Each node in a graph represents an operation which can be processed by an individual processor in the array. The embedding is performed such that data can be processed in a pipeline fashion as they are received. The result is a machine which exploits functional parallelism and data pipelining simultaneously.
The presentation is divided into three parts: the first discusses graphical representation for general image processing algorithms, taking into account the nature of the data flow in real-time systems. The conditions for pipelining the processing of the graph are derived.
Next the logical design of a class of VLSI arrays is considered. These arrays can be configured to embed arbitrary problem graphs. The discussion involves the architecture of the array, the architecture of its processing elements and an efficient programming scheme.
Finally, static embedding of the dependency graphs into the proposed array is considered. Lower and upper bounds on the area needed to embed any graph are found. Three heuristic procedures to embed the graph at minimum cost are developed, implemented and tested.Ph. D.
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8
Cooper, Lee Alex Donald. "High Performance Image Analysis for Large Histological Datasets." The Ohio State University, 2009. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1250004647.
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9
Carter, Caleb. "High Resolution Visualization of Large Scientific Data Sets Using Tiled Display." Fogler Library, University of Maine, 2007. http://www.library.umaine.edu/theses/pdf/CarterC2007.pdf.
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10
Yeung, Henry Wing Fung. "Efficient Deep Neural Network Designs for High Dimensional and Large Volume Image Processing." Thesis, University of Sydney, 2020. https://hdl.handle.net/2123/24336.
Full textAbstract:
Over time, more advanced methods of imaging are being developed for capturing richer information from the scene. Such advancement leads to an increase in the spatial resolution, i.e. number of pixels in the width and height of the image, from the angular resolution, i.e. light rays from multiple angles, or spectral resolution, i.e. bands across the electromagnetic spectrum. As a result, the number of dimensions and volume per image increases significantly. Examples of such images are light field images and satellite images. Light field images, which capture the ray of light at each point of the scene instead of the total amount of light measured at each point of the photosensor, contain 4 dimensions, i.e. spatial width and height and angular width and height, as opposed to only 2 dimensions of images taken from the traditional DSLR cameras, i.e. spatial width and height only. Satellite images, on the other hand, have the same number of dimensions as the traditional images but contain far greater size per dimension. The spatial width and height of a satellite image can be over 3200 by 3200 pixels. Moreover, there can be more than 16 bands from the short-wave infrared (1195-2365nm) range, instead of the 3 RGB channels of the traditional images. Both the light field images and the satellite images contain more information compared to the traditional images because of their huge image size. However, it is problematic to analyse due to the exact same reason. This problem is particularly important to the recently popular deep learning based technique. Deep learning based methods rely on feeding a large sample size dataset to a deep neural network which is trained through back-propagation. The training process for this method is extremely time consuming. Given the same amount of compute, the training time depends on the complexity of the network and the size of the input data. In the case of training a model for high dimensional and large volume images, we will run into a trade-off between training time and data exploitation in the design of the neural networks. Specifically, building a neural network that utilises all 4 dimensions of the light field image can easily result in a structure that takes over a month to train. Owing to this, many researchers resort to methods for handling the image by separating it into parts that reduce training time but reduce the exploitation of correlation within data, thus hampering model performance. This thesis aims to provide efficient designs in handling the high dimensional light field images and the large volume satellite images on problems such as spatial super-resolution, light field reconstruction, classification and segmentation. We will design networks that utilise all available information when building the neural network and are efficiently connected for learning a good feature representation. Some of our solutions achieve state-of-the-art results at the time of publication.
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Jiang, Yugang. "Large scale semantic concept detection, fusion, and selection for domain adaptive video search /." access full-text access abstract and table of contents, 2009. http://libweb.cityu.edu.hk/cgi-bin/ezdb/thesis.pl?phd-cs-b23749957f.pdf.
Full textAbstract:
Thesis (Ph.D.)--City University of Hong Kong, 2009."Submitted to Department of Computer Science in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy." Includes bibliographical references (leaves 145-161)
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Moore, C. J. "Mathematical analysis and picture encoding methods applied to large stores of archived digital images." Thesis, University of Manchester, 1988. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.234220.
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13
Hubbard, Neil K. "Analysis of Landsat MSS data for land cover mapping of large areas." Thesis, University of Aberdeen, 1985. http://digitool.abdn.ac.uk/R?func=search-advanced-go&find_code1=WSN&request1=AAIU363486.
Full textAbstract:
One of the principal advantages of satellite data is the ability to provide terrain information over large areas, but past analyses of Landsat MSS data have tended to concentrate on developing techniques for small study areas. A method is developed for producing such large area land cover mapping from Landsat MSS data of Scotland. A stratified, interactive approach to image analysis produced the best results, incorporating a hybrid classification method involving a thorough selection process for training data pixels. Classification is implemented by either a minimum distance or a maximum likelihood technique which is further improved by post-classification editing and smoothing procedures. Results from a training and testing area produced a final classification statistically assessed as 87.3% correct. The method has subsequently been used to produce 3 maps of primary land cover types for Highland, Grampian and Tayside regions (total area 41,330 km2).
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Savage, Joseph David. "Fast iterative methods for solving large systems arising from variational models in image processing." Thesis, University of Liverpool, 2006. https://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.440768.
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Gudmunsson, Gylfi Thor. "Parallelism and distribution for very large scale content-based image retrieval." Thesis, Rennes 1, 2013. http://www.theses.fr/2013REN1S082/document.
Full textAbstract:
Les volumes de données multimédia ont fortement crus ces dernières années. Facebook stocke plus de 100 milliards d'images, 200 millions sont ajoutées chaque jour. Cela oblige les systèmes de recherche d'images par le contenu à s'adapter pour fonctionner à ces échelles. Les travaux présentés dans ce manuscrit vont dans cette direction. Deux observations essentielles cadrent nos travaux. Premièrement, la taille des collections d'images est telle, plusieurs téraoctets, qu'il nous faut obligatoirement prendre en compte les contraintes du stockage secondaire. Cet aspect est central. Deuxièmement, tous les processeurs sont maintenant multi-cœurs et les grilles de calcul largement disponibles. Du coup, profiter de parallélisme et de distribution semble naturel pour accélérer tant la construction de la base que le débit des recherches par lots. Cette thèse décrit une technique d'indexation multidimensionnelle s'appelant eCP. Sa conception prend en compte les contraintes issues de l'usage de disques et d'architectures parallèles et distribuées. eCP se fonde sur la technique de quantification vectorielle non structurée et non itérative. eCP s'appuie sur une technique de l'état de l'art qui est toutefois orientée mémoire centrale. Notre première contribution se compose d'extensions destinées à permettre de traiter de très larges collections de données en réduisant fortement le coût de l'indexation et en utilisant les disques au mieux. La seconde contribution tire profit des architectures multi-cœurs et détaille comment paralléliser l'indexation et la recherche. Nous évaluons cet apport sur près de 25 millions d'images, soit près de 8 milliards de descripteurs SIFT. La troisième contribution aborde l'aspect distribué. Nous adaptons eCP au paradigme Map-Reduce et nous utilisons Hadoop pour en évaluer les performances. Là, nous montrons la capacité de eCP à traiter de grandes bases en indexant plus de 100 millions d'images, soit 30 milliards de SIFT. Nous montrons aussi la capacité de eCP à utiliser plusieurs centaines de cœursThe scale of multimedia collections has grown very fast over the last few years. Facebook stores more than 100 billion images, 200 million are added every day. In order to cope with this growth, methods for content-based image retrieval must adapt gracefully. The work presented in this thesis goes in this direction. Two observations drove the design of the high-dimensional indexing technique presented here. Firstly, the collections are so huge, typically several terabytes, that they must be kept on secondary storage. Addressing disk related issues is thus central to our work. Secondly, all CPUs are now multi-core and clusters of machines are a commonplace. Parallelism and distribution are both key for fast indexing and high-throughput batch-oriented searching. We describe in this manuscript a high-dimensional indexing technique called eCP. Its design includes the constraints associated to using disks, parallelism and distribution. At its core is an non-iterative unstructured vectorial quantization scheme. eCP builds on an existing indexing scheme that is main memory oriented. Our first contribution is a set of extensions for processing very large data collections, reducing indexing costs and best using disks. The second contribution proposes multi-threaded algorithms for both building and searching, harnessing the power of multi-core processors. Datasets for evaluation contain about 25 million images or over 8 billion SIFT descriptors. The third contribution addresses distributed computing. We adapt eCP to the MapReduce programming model and use the Hadoop framework and HDFS for our experiments. This time we evaluate eCP's ability to scale-up with a collection of 100 million images, more than 30 billion SIFT descriptors, and its ability to scale-out by running experiments on more than 100 machines
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Chai, Sek Meng. "Real time image processing on parallel arrays for gigascale integration." Diss., Georgia Institute of Technology, 1999. http://hdl.handle.net/1853/15513.
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Gudmundsson, Gylfi Thor. "Parallelism and distribution for very large scale content-based image retrieval." Phd thesis, Université Rennes 1, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00926069.
Full textAbstract:
The scale of multimedia collections has grown very fast over the last few years. Facebook stores more than 100 billion images, 200 million are added every day. In order to cope with this growth, methods for content-based image retrieval must adapt gracefully. The work presented in this thesis goes in this direction. Two observations drove the design of the high-dimensional indexing technique presented here. Firstly, the collections are so huge, typically several terabytes, that they must be kept on secondary storage. Addressing disk related issues is thus central to our work. Secondly, all CPUs are now multi-core and clusters of machines are a commonplace. Parallelism and distribution are both key for fast indexing and high-throughput batch-oriented searching. We describe in this manuscript a high-dimensional indexing technique called eCP. Its design includes the constraints associated to using disks, parallelism and distribution. At its core is an non-iterative unstructured vectorial quantization scheme. eCP builds on an existing indexing scheme that is main memory oriented. Our first contribution is a set of extensions for processing very large data collections, reducing indexing costs and best using disks. The second contribution proposes multi-threaded algorithms for both building and searching, harnessing the power of multi-core processors. Datasets for evaluation contain about 25 million images or over 8 billion SIFT descriptors. The third contribution addresses distributed computing. We adapt eCP to the MapReduce programming model and use the Hadoop framework and HDFS for our experiments. This time we evaluate eCP's ability to scale-up with a collection of 100 million images, more than 30 billion SIFT descriptors, and its ability to scale-out by running experiments on more than 100 machines.
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Reyes, Gomez Juan Pablo. "Astronomical image processing from large all-sky photometric surveys for the detection and measurement of type Ia supernovae." Thesis, Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0144.
Full textAbstract:
Cette thèse présente plusieurs contributions au software developé pour le traitement d’images dans le cadre du LSST. Notre objectif est d'utiliser le code et les algorithmes LSST existants, afin de créer un pipeline dédié à la détection des supernovae de type Ia. Pour la détection des supernovae nous utilisons une technique appelée soustraction optimale d'images qui implique la construction de coadditions. Nous étudions aussi le comportement des différents objets dans le temps et construisons des courbes de lumière qui représentent leur cycle de vie en fonction de l'intensité lumineuse de chaque détection sur plusieurs nuits. Enfin, pour analyser un nombre excessif de candidats, nous utilisons des algorithmes d'apprentissage machine.Notre première contribution concerne le développement des taches de coaddition automatisée adaptées pour construire des images de référence et de science avec un haut rapport signal-sur-bruit. La contribution suivante est lié à l’addition de mesures et l’étude de résidus des images d’analyse de différence, y-compris la sélection des seuils adaptés et l'étiquetage basée sur les valeurs quantitativess des résidus pour identifier les mauvaises détections, les artéfacts et les flux réellement significatifs. Notre suivante contribution est un algorithme pour sélectionner et générer les courbes de lumière candidates. Finalement, on applique une classification machine learning pour trouver des type Ia supernovae en utilisant la méthode random forest. Ces résultats ont permis l’identification des supernovae de type Ia simulées et réelles parmis les candidats avec une haute précisionThis thesis will present several contributions to the software developed for the LSST telescope with the purpose of contributing to the detection of type Ia supernovae. Our objective is to use the existing LSST code and algorithms, in order to create a type Ia supernovae detection dedicated pipeline.Since detecting supernovae requires a special type of processing, we use a technique known as the Optimal Image Subtraction which implies the construction of coadditions. Afterwards, we study the behavior of the different objects through time and build light curves that represent their life cycle in terms of the light intensity of each detection on several nights. Lastly, in order to analyze an excessive number of candidates, we employ machine learning algorithms to identify what curves are more probable to be type Ia supernovae. Our first contribution concerns the development of adapted and automatized coaddition tasks for building high signal-to-noise reference and science images. The next contribution is related to the addition of measurements and study of the residuals on difference image analysis, including the selection with adapted thresholding and the assignation of labels. We also propose, as contributions, an algorithm to select and generate the different candidate light curves through the selection of objects with recurrent detections through time and in the different bandpasses. Finally, we apply the machine learning classification approach to find type Ia supernovae by means of using a random forest classifier and based strictly on geometrical features that are present in the light curves
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Nordick, Brent C. "Dynamic Element Matching Techniques For Delta-Sigma ADCs With Large Internal Quantizers." Diss., CLICK HERE for online access, 2004. http://contentdm.lib.byu.edu/ETD/image/etd466.pdf.
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Bartovsky, Jan. "Hardware architectures for morphological filters with large structuring elements." Thesis, Paris Est, 2012. http://www.theses.fr/2012PEST1060/document.
Full textAbstract:
Cette thèse se concentre sur la mise en œuvre d'implantations matérielles dédiées des filtres morphologiques fondamentaux, basés sur des itérations d'érosions/dilatations. L'objectif principal de cette thèse est de proposer une mise en oeuvre efficace et programmable de ces opérateurs en utilisant des algorithmes en flot de données et considérant les besoins applicatifs globaux. Dans la première partie, nous étudions les algorithmes existants pour les opérateurs morphologiques fondamentaux et leur réalisation sur des différentes plates-formes informatiques. Nous nous intéressons plus particulièrement à un algorithme basé sur la file d'attente pour la mise en œuvre de la dilatation car il permet de réaliser l'accès séquentiel aux données avec une latence minimale, ce qui est très favorable pour le matériel dédié. Nous proposons ensuite un autre algorithme réalisant l'ouverture morphologique, sous angle arbitraire, basé sur le même principe d'une file d'attente, permettant d'obtenir directement des mesures de granulométrie. La deuxième partie présente la mise en oeuvre matérielle des algorithmes efficaces au moyen d'unités de traitement à flot de données. Nous commençons par l'unité de dilatation 1-D, puis grâce à la séparabilité de la dilatation nous construisons des unités 2-D rectangulaire et polygonale. L'unité de traitement pour l'ouverture orientée et spectre modèle est ainsi décrit. Nous présentons également une méthode de parallélisation de calcul en dupliquant des unités de traitement. Toutes les unités de traitement proposés sont évalués expérimentalement par la réalisation des prototypes à base de circuits programmables (FPGA), et les résultats en termes d'occupation de surface et de vitesse de traitement sont discutées. Dans la troisième partie, les unités de calcul proposées sont utilisées dans deux applications différentes, illustrant ainsi leur capacité de répondre exigences des applications embarquées a basse consommation. Les principales contributions de cette thèse sont : i) proposition d'un nouvel algorithme d'ouverture sous angle arbitraire, ii) réalisation des architectures matérielles dédiées et programmables d'opérateurs morphologiques fondamentaux à l'élément structurant large et sous angle arbitraire ; iii) amélioration de la performance obtenue grâce à l'exploitation de plusieurs niveaux de parallélisme. Les résultats suggèrent que les performances de temps réel précédemment irréalisable de ces opérateurs traditionnellement coûteux peuvent être atteints même pour des longues concaténations d'opérateurs ou des images à haute résolutionThis thesis is focused on implementation of fundamental morphological filters in the dedicated hardware. The main objective of this thesis is to provide a programmable and efficient implementation of basic morphological operators using efficient dataflow algorithms considering the entire application point of view. In the first part, we study existing algorithms for fundamental morphological operators and their implementation on different computational platforms. We are especially interested in algorithms using the queue memory because their implementation provides the sequential data access and minimal latency, the properties very beneficial for the dedicated hardware. Then we propose another queue-based arbitrary-oriented opening algorithm that allows for direct granulometric measures. Performance benchmarks of these two algorithms are discussed, too. The second part presents hardware implementation of the efficient algorithms by means of stream processing units. We begin with 1-D dilation unit, then thanks to the separability of dilation we build up 2-D rectangular and polygonal dilation units. The processing unit for arbitrary-oriented opening and pattern spectrum is described as well. We also introduce a method of parallel computation using a few copies of processing units in parallel, thereby speeding up the computation. All proposed processing units are experimentally assessed in hardware by means of FPGA prototypes, and the performance and FPGA occupation results are discussed. In the third part, the proposed units are employed in two diverse applications illustrating thus their capability of addressing performance-demanding, low-power embedded applications. The main contributions of this thesis are: 1) new algorithm for arbitrary oriented opening and pattern spectrum, 2) programmable hardware implementation of fundamental morphological operators with large structuring elements and arbitrary orientation, 3) performance increase obtained through multi-level parallelism. Results suggest that the previously unachievable, real-time performance of these traditionally costly operators can be attained even for long concatenations and high-resolution images
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Shang, Jianzhong. "Wavelet-based processing for acquisition and transmission of large image data sets using climbing robot to deploy NDT sensors." Thesis, London South Bank University, 2007. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.487071.
Full textAbstract:
The thesis describes original work that has developed a novel climbing robot system for the Non-Destructive Testing (NDT) of aircraft fuselage and wings, and the processing and compression ofNDT image data based on the Wavelet Transform. The work establishes the functional requirements for a wall climbing robotic NDT system for aircraft inspection. A climbing robot has been designed and prototyped that can climb on all surface curvatures presented by the fuselage and wings. The novelty in the design is the use of a hierarchy of universal joints to allow flexible adaptation of the robot to varying surface curvatures while at the same time making the structure rigid when suction cups are activated. The structure of the flexible climbing robot has been analysed to establish its intrinsic stability. The hybrid electric and pneumatic control system obtains X-Y movement of the robot and is able to correct off-course errors. The control system tests cylinder rod positions and vacuum pressure before allowing movement of the robot. The climbing robot has been tested successfully on a real aircraft fuselage section. The robot can climb reliably and deploy wet or dry ultrasound transducers with a four axes Cartesian scanner mounted on the climbing robot. The development is reported of a new invention called a regional NDT image compression tool based on the Wavelet Transform. The development includes feature extraction of NDT images and Regional Set Partitioning in Hierarchical Trees (RSPIHT) coding algorithm. With this tool, the NDT image compression showed that the tested images could be compressed at ratios of up to 1000:1, and when the compressed images were reconstructed, the defects could be still observed clearly. This proves that the initial idea of using the regional Wavelet Transform based image compression technique is correct. The results of the work can be used as a general guideline for design and development of other new types of wall-climbing robotic NDT instrumentation and image data processing.
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Xinyu, Chang. "Neuron Segmentation and Inner Structure Analysis of 3D Electron Microscopy Data." Kent State University / OhioLINK, 2013. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=kent1369834525.
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Wei, Fajin. "Stochastic Infinity-Laplacian equation and One-Laplacian equation in image processing and mean curvature flows : finite and large time behaviours." Thesis, Loughborough University, 2010. https://dspace.lboro.ac.uk/2134/7345.
Full textAbstract:
The existence of pathwise stationary solutions of this stochastic partial differential equation (SPDE, for abbreviation) is demonstrated. In Part II, a connection between certain kind of state constrained controlled Forward-Backward Stochastic Differential Equations (FBSDEs) and Hamilton-Jacobi-Bellman equations (HJB equations) are demonstrated. The special case provides a probabilistic representation of some geometric flows, including the mean curvature flows. Part II includes also a probabilistic proof of the finite time existence of the mean curvature flows.
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Blum, Richard Alan. "An analog VLSI centroid imager." Thesis, Georgia Institute of Technology, 2001. http://hdl.handle.net/1853/14826.
Full text
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Pedichini, F., M. Stangalini, F. Ambrosino, A. Puglisi, E. Pinna, V. Bailey, L. Carbonaro, et al. "High Contrast Imaging in the Visible: First Experimental Results at the Large Binocular Telescope." IOP PUBLISHING LTD, 2017. http://hdl.handle.net/10150/625303.
Full textAbstract:
In 2014 February, the System for High contrast And coronography from R to K at VISual bands (SHARK-VIS) Forerunner, a high contrast experimental imager operating at visible wavelengths, was installed at the Large Binocular Telescope (LBT). Here we report on the first results obtained by recent on-sky tests. These results show the extremely good performance of the LBT Extreme Adaptive Optics (ExAO) system at visible wavelengths, both in terms of spatial resolution and contrast achieved. Similarly to what was done by Amara & Quanz (2012), we used the SHARK-VIS Forerunner data to quantitatively assess the contrast enhancement. This is done by injecting several different synthetic faint objects in the acquired data and applying the angular differential imaging (ADI) technique. A contrast of the order of 5 x 10(-5) is obtained at 630 nm for angular separations from the star larger than 100 mas. These results are discussed in light of the future development of SHARK-VIS and compared to those obtained by other high contrast imagers operating at similar wavelengths.
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Xavier, Dominic Michael. "Development of a large scale flexible LED display matrix for the screen industry." Thesis, Queensland University of Technology, 2013. https://eprints.qut.edu.au/62065/1/Dominic_Xavier_Thesis.pdf.
Full textAbstract:
This project addresses the viability of lightweight, low power consumption, flexible, large format LED screens. The investigation encompasses all aspects of the electrical and mechanical design, individually and as a system, and achieves a successful full scale prototype. The prototype implements novel techniques to achieve large displacement colour aliasing, a purely passive thermal management solution, a rapid deployment system, individual seven bit LED current control with two way display communication, auto-configuration and complete signal redundancy, all of which are in direct response to industry needs.
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UGWU, UGOCHUKWU OBINNA. "Iterative tensor factorization based on Krylov subspace-type methods with applications to image processing." Kent State University / OhioLINK, 2021. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=kent1633531487559183.
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Brousseau, Christian. "CARACTERISATION LARGE BANDE DE FREQUENCE : APPLICATION AU RADAR ET AU SONDAGE DE CANAL." Habilitation à diriger des recherches, Université Rennes 1, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00085138.
Full textAbstract:
Dans ce mémoire sont résumés mes travaux de recherche dans le domaine de la caractérisation large bande de fréquence. Après une présentation des techniques large bande, deux applications sont décrites : le cas du radar pour l'étude de la SER de cibles aériennes en vue de leur identification, et le cas des systèmes de radiocommunications, l'étude et la modélisation du canal de propagation. Ce mémoire se décompose donc en deux parties principales.La première est consacrée au développement de systèmes radars HF – VHF à large bande de fréquence et à diversité de polarisation pour la classification et l'identification de cibles aériennes. Deux approches sont étudiées, une multifréquence et l'autre à balayage de fréquence. Dans un premier temps, les systèmes utilisant ces techniques, ainsi que leurs performances, sont décrits. Des exemples de mesures de SER d'avions non coopératifs sont présentés.
Les méthodes d'identification de cibles reposent généralement sur la comparaison de mesures à une base de données. Dans un second temps, les méthodes numériques utilisées pour la simulation de SER sont décrites et analysées. Dans un troisième temps, les méthodes d'identification développées sont présentées, discutées et illustrées par des résultats d'identification sur des cibles réelles.
Dans la deuxième partie sont regroupés mes travaux sur la caractérisation large bande de fréquence et la modélisation du canal de propagation. Les différents chapitres de cette partie s'organisent en fonction de la fréquence. On trouve tout d'abord la bande HF dans laquelle un modèle de prévisions de propagation a été développé afin d'évaluer le comportement large bande du canal. Différentes applications, telles que la réactualisation et la localisation à station unique, illustrent cette partie. Dans la bande UHF, des travaux ont été menés sur la caractérisation du canal de propagation radio-mobile et le développement de nouveaux outils de sondage.
Des campagnes de mesures ont été menées à l'aide d'un sondeur à corrélation glissante SIMO (Single Input – Multiple Output) en milieu urbain. La technique de mesure par balayage de fréquence a aussi été étudiée par le développement d'un nouveau sondeur, l'objectif étant de réaliser un équipement MIMO (Multiple Input – Multiple Output) permettant la mesure simultanée de tous les canaux de propagation.
Dans la bande EHF, le canal étudié concerne les applications des radars dans le domaine de l'automobile. Des mesures ont été réalisées et un modèle de propagation en est déduit. La caractérisation du canal s'est appuyée sur un analyseur de réseau vectoriel. La méthodologie est explicitée et des comparaisons entre les simulations et les mesures sont présentées.
La dernière partie conclut en effectuant un bilan provisoire de mes activités et en présentant les perspectives de mon travail sur la caractérisation à large bande de fréquence dans le domaine du radar et du sondage de canal. Enfin, une liste des mes publications, des différents encadrements, des contrats de recherche sur lesquels j'ai travaillé, de mes activités pédagogiques et administratives et des fonctions électives et autres responsabilités, est donnée.
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Schwoerer, Jean. "Études et implémentation d'une couche physique UWB impulsionnelle à bas débit et faible complexité¶." Phd thesis, INSA de Rennes, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00638640.
Full textAbstract:
De par son approche nouvelle, la radio impulsionnelle ultra large bande (UWB-IR) est porteuse de nombreuses promesses en termes de débit, de robustesse et de faible consommation. Du fait de sa largeur de bande (supérieure à 500 MHz), elle offre également la possibilité de faire de la géolocalisation avec une précision submétrique. Ce travail de thèse a débuté alors que les premières publications sur l'UWB présentaient des résultats de simulation extraordinaires. Afin de mieux cerner son réel potentiel dans le domaine des communications bas débit auquel l'UWB-IR semble particulièrement adaptée, cette étude a été orientée vers la réalisation matérielle d'une chaîne de communication, sous-tendue par la contrainte de forte réduction de complexité. Cette étude commence par la spécification d'une couche physique adaptée à la technologie et au domaine d'application envisagé, qui repose sur un schéma de transmission très simple. La plate-forme d'émission réalisée est basée sur une architecture très simple et des composants discrets de bas de gamme. Elle démontre ainsi la possibilité d'embarquer une telle structure dans un objet communicant autonome de faible coût. La chaîne de réception suit une approche originale basée sur un détecteur d'enveloppe et un comparateur à seuil variable, ce qui permet de relâcher certaines contraintes bloquantes comme celles liées à l'acquisition de synchronisation. Un ensemble d'algorithmes de réception à faible complexité permet d'exploiter au mieux cette structure de détection en levant différents verrous technologiques. Par ce travail, une réflexion globale sur un système UWB-IR bas débit a été menée et a abouti à la réalisation d'un lien radio physique qui démontre la viabilité technique de cette technologie en rupture. De plus, les résultats obtenus ont été la base d'une proposition complète portée en normalisation.
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Tebchrany, Elias. "Apports de l'ultra large bande et de la diversité de polarisation du radar de sol pour l'auscultation des ouvrages du génie civil." Thesis, Paris Est, 2015. http://www.theses.fr/2015PESC1105/document.
Full textAbstract:
La technique de Georadar (GPR) est actuellement largement utilisée comme une technique non-destructive de sondage et d'imagerie dans plusieurs applications du génie civil qui concernent principalement: l'inspection des structures et des matériaux de construction, la cartographie des réseaux enterrés et des cavités, la caractérisation des fondations souterraines et du sol ainsi que l'estimation de la teneur en eau volumique du sous-sol. Le radar GPR est une technique en continuelle évolution en raison de l'intégration toujours plus poussée des équipements électroniques, des performances des calculateurs numériques, et des traitements du signal avancés. La promotion de cette technologie repose sur le développement de nouvelles configurations de systèmes et d'outils de traitement des données en vue de l'interprétation des images du sous-sol. Dans ce contexte, les travaux de cette thèse présentent tout d'abord le système GPR ULB (Ultra large bande) à double polarisation couplé au sol, lequel a été développé récemment au laboratoire. Par la suite, les traitement des données ont été focalisés sur le développement d'outils d'analyse en vue d'obtenir à partir des images brutes des images plus facilement lisibles par l'utilisateur afin d'améliorer l'interprétation des données GPR, en particulier dans le cadre de la détection de canalisations urbaines et la caractérisation des sols. Les moyens de traitement utilisés concernent l'élimination du clutter au cours d'une étape de prétraitement en utilisant des adaptations et des extensions des algorithmes fondés sur les techniques PCA et ICA. De plus, une technique de traitement d'image ‘'template matching” a été proposée pour faciliter la détection d'hyperbole dans une image Bscan de GPR. La diversité de polarisation est enfin abordée, dans le but de fournir des informations supplémentaires pour la détection d'objets diélectriques et des discontinuités du sous-sol. Les performances de nos outils d'analyse sont évaluées sur de données synthétiques (simulations 3D FDTD) et des données de mesures obtenues dans des environnements contrôlés. Pour cela, nous avons considéré différentes configurations de polarisation et des objets à caractéristiques diélectriques variées. Le potentiel de discrimination des cibles a été quantifié en utilisant le critère statistique fondé sur les courbes ROCThe Ground Penetrating Radar technique (GPR) is now widely used as a non destructive probing and imaging tool in several civil engineering applications mainly concerning inspection of construction materials and structures, mapping of underground utilities and voids, characterization of sub-structures, foundations and soil and estimation of sub-surface volumetric moisture content. GPR belongs to a continuously evolving field due to electronic integration, high-performance computing, and advanced signal processing. The promotion of this technology relies on the development of new system configurations and data processing tools for the interpretation of sub-surface images. In this context, the work presents first the dual polarization UWB ground coupled GPR system which has been developed recently. Then, the data processing has focalized on the development of analysis tools to transform the raw images in a more user-readable image in order to improve the GPR data interpretation especially within the scope of detection of urban pipes and soil characterization. The processing means used concern clutter removal in the pre-processing step using adaptations and extensions of the PCA and ICA algorithms. Moreover, a template matching image processing technique is presented to help the detection of hyperbola within GPR raw B-scan images. The dual polarization is finally shown to bring additional information and to improve the detection of buried dielectric objects or medium discontinuities. The performances of our analysis approaches are illustrated using synthetic data (3D FDTD simulations) and field-measurement data in controlled environments. Different polarization configurations and dielectric characteristics of objects have been considered. The potential for target discrimination has been quantified using statistical criteria such as ROC
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Wang, Chaoli. "A multiresolutional approach for large data visualization." Columbus, Ohio : Ohio State University, 2006. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc%5Fnum=osu1164730737.
Full text
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Doshi, Punit Rameshchandra. "Adaptive prefetching for visual data exploration." Link to electronic thesis, 2003. http://www.wpi.edu/Pubs/ETD/Available/etd-0131103-203307.
Full textAbstract:
Thesis (M.S.)--Worcester Polytechnic Institute.Keywords: Adaptive prefetching; Large-scale multivariate data visualization; Semantic caching; Hierarchical data exploration; Exploratory data analysis. Includes bibliographical references (p.66-70).
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Stephan, Antoine. "Stratégies d'allocation des ressources et optimisation de solutions OFDM avec précodage linéaire pour les communications ultra large bande." Phd thesis, INSA de Rennes, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00376631.
Full textAbstract:
L'ultra large bande (UWB) est une nouvelle technologie à fort potentiel pour les futurs réseaux personnels WPAN (wireless personal area networks) à très haut débit et faible portée. L'objectif de cette thèse est de proposer un nouveau système UWB, de type LP-OFDM (linear precoded orthogonal frequency division multiplexing) pour les applications WPAN, visant à améliorer la solution MB-OFDM (multiband OFDM), supportée par l'Alliance WiMedia.Dans un premier temps, une étude analytique est menée sur l'apport de la composante de précodage au système UWB, cette composante se réduisant en pratique à une simple addition d'une matrice d'étalement fréquentiel. La fonction de précodage est ensuite optimisée et différentes stratégies d'allocation dynamique des ressources sont étudiées. En considérant une approche classique tenant compte du taux d'erreur symbole (TES) ainsi qu'une nouvelle approche tenant compte du taux d'erreur binaire (TEB) moyen, différents algorithmes d'allocation dynamique visant à maximiser la portée ou le débit du système, ou à minimiser le TEB moyen du système, sont proposés. Les résultats analytiques montrent l'avantage d'utiliser une composante de précodage pour les applications UWB dont le canal est très sélectif en fréquence.
Dans un second temps, une étude système complémentaire à l'étude analytique est réalisée pour le système LP-OFDM UWB. Une composante MIMO est ajoutée au système, d'une part pour augmenter la portée du système à bas et moyen débit, et d'autre part pour augmenter le débit du système qui peut atteindre dans ce cas 1 gigabit/s. Les résultats de simulation sur le système proposé montrent que ce système est plus performant que le système MB-OFDM pour les débits déjà proposés dans la norme, et qu'il offre un débit deux fois plus important que ceux de la norme avec même une meilleure performance en terme de TEB.
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Naqvi, Ijaz Haider. "Application du retournement temporel (RT) aux systèmes de communications ultra large bande (ULB) et multi-antennes (MIMO)." Phd thesis, INSA de Rennes, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00499469.
Full textAbstract:
Dans les systèmes ultra large bande (ULB), des impulsions RF extrêmement étroites sont employées pour la communication entre émetteurs et récepteurs. En raison de leur bande passante très large, les signaux ULB entraînent un grand nombre de trajets multiples résolvables et donc réduisent les interférences provoquées par la superposition de ces trajets. Toutefois, cela nécessite la mise en œuvre d'un système de réception complexe. Le retournement temporel (RT) est une approche qui permet d'utiliser des récepteurs simples en déplaçant la complexité vers l'émetteur. Le signal reçu RT est très focalisé dans les domaines temporel et spatial. Les focalisations temporelle et spatiale permettent de réduire respectivement l'interférence entre symboles et l'interférence multi-utilisateurs. Dans cette thèse, nous étudions la technique du RT en ULB et son application aux communications haut débit. La validation de la technique du RT dans le laboratoire est réalisée et une étude paramétrique du RT est faite avec différentes configurations multi-antennes (SISO, SIMO, MISO et MIMO). Les résultats montrent que la configuration RT-MIMO présente les meilleures performances. La robustesse du RT est également étudiée dans des environnements non stationnaires. La robustesse du RT est également étudiée dans des environnements non stationnaires. Les résultats suggèrent que si le canal garde une certaine corrélation partielle avec le canal précédent, le RT peut donner une bonne robustesse même si la corrélation totale des canaux est très faible. Bien que les performances obtenues soient meilleures avec des bandes passantes supérieures, la dégradation des performances avec les variations dans le canal reste du même ordre de grandeur. Ensuite, le RT est étudié du point de vue communication. Des validations expérimentales d'une nouvelle technique de modulation et la communication à haut débit sont effectuées pour des canaux denses en trajets multiples. On montre que les performances de TEB en indoor sont meilleures que celles obtenues en chambre réverbérante. Par ailleurs, avec une transmission RT par sous bandes, qui constitue une sorte d'égalisation, le TEB peut être sensiblement amélioré. Enfin, la communication RT multi-utilisateur a été examinée avec des modifications dans le pré-filtre. Le RT modifié donne de meilleures performances que le RT classique ou le RT avec permutation circulaire. Les résultats présentés dans cette thèse suggèrent que le RT en ULB, qui peut être facilement combiné avec les systèmes MIMO, est une approche prometteuse pour les futurs réseaux de locaux et personnels (WLAN et WPAN) sans fils.
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Naqvi, Ijaz Haider. "Application du retournement temporel (RT) aux systèmes de communications ultra large bande (ULB) et multi-antennes (MIMO)." Phd thesis, Rennes, INSA, 2009. http://www.theses.fr/2009ISAR0026.
Full textAbstract:
Dans les systèmes ultra large bande (ULB), des impulsions RF extrêmement étroites sont employées pour la communication entre émetteurs et récepteurs. En raison de leur bande passante très large, les signaux ULB entraînent un grand nombre de trajets multiples résolvables et donc réduisent les interférences provoquées par la superposition de ces trajets. Toutefois, cela nécessite la mise en œuvre d’un système de réception complexe. Le retournement temporel (RT) est une approche qui permet de utiliser des récepteurs simples en déplaçant la complexité vers l'émetteur. Le signal reçu RT est très focalisé dans les domaines temporel et spatial. Les focalisations temporelle et spatiale permettent de réduire respectivement l’interférence entre symboles et l’interférence multi-utilisateurs. Dans cette thèse, nous étudions la technique du RT en ULB et son application aux communications haut débit. La validation de la technique du RT dans le laboratoire est réalisée et une étude paramétrique du RT est faite avec des configurations mono et multi antennes (MIMO). La robustesse du RT est également étudiée dans un environnement non stationnaire. Ensuite, la technique du RT est appliquée pour la communication de données. Ainsi, des communications à haut débit sont validées experimentallement pour des canaux de propagation denses en trajets multiples. Dans ce cadre, une nouvelle technique de modulation basée sur le RT est proposée. Enfin, la communication RT multi-utilisateurs a également été étudié au cours de cette thèse. Les résultats suggèrent que le RT ULB est une approche prometteuse et attrayante pour les futurs réseaux locaux et personnels sans fil (WLAN et WPAN)In ultra wideband (UWB) systems, extremely narrow RF pulses are employed to communicate between transmitters and receivers. Because of their extremely wide bandwidth, UWB signals result in large number of resolvable multipaths and thus reducing the interference caused by the superposition of these multipaths. However, it also results in a complex receiver system. Time reversal (TR) is a transmission approach which permits to detect received signal with simple receivers by shifting the complexity to the transmitter. The received signal in the TR scheme is very focused in time and spatial domains. Temporal and spatial focusing permit to reduce inter symbol interference and multiuser interference respectively. In this Ph. D. Thesis, we investigate the TR UWB scheme and its application to high data rate communication. A validation of the TR scheme in the laboratory is performed and a parametric study of TR is carried out with single and multiple antenna configurations (MIMO). The robustness of the TR scheme is also studied in a non stationary environment. Furthermore, TR scheme is investigated from the communication point of view. Experimental validations of a new modulation scheme and high data rate communication for TR UWB are performed for dense multipath propagation channels. Finally, multiuser TR communication has also been studied during the course of this thesis. The results suggest that the TR UWB scheme is a promising and attractive transmission approach for future wireless local and personal area networks (WLAN & WPAN)
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Villemin, Guilhem. "Caractérisation de sources large bande dans le domaine temporel sans contraintes sur le nombre de capteurs." Phd thesis, Ecole centrale de Marseille, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00927102.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée à l'estimation des temps d'arrivée de signaux dans le cadre de la localisation active d'objets dans un contexte large bande et multitrajets sans contraintes sur le nombre de capteurs déployés. En s'inspirant des méthodes de traitement d'antenne, adaptées à l'estimation des temps d'arrivée, nous avons proposé une méthode afin d'estimer les paramètres de localisation d'un ensemble de sources ou d'objets réflecteurs d'un signal large bande connu. L'originalité de la méthode présentée réside dans le traitement spatialement incohérent des données, à savoir que l'information est traitée indépendamment sur chaque capteur. Les temps d'arrivée estimés sont ensuite associés à leurs sources respectives, ce qui permet de déterminer leurs positions géographiques. Pour s'affranchir de la corrélation des signaux reçus nous avons mis au point une méthode de lissage fréquentiel qui conserve toutefois une résolution temporelle optimale. Les performances de la méthode globale sont validées sur des données simulées et expérimentales.
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Zimmermann, Robert. "How large spheres spin and move in turbulent flows." Phd thesis, Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00737746.
Full textAbstract:
Le but de ce travail de thèse est l'étude de la dynamique de sphères de grande taille dans un écoulement fortement turbulent. Pour ce faire, nous avons développé une nouvelle technique optique permettant de suivre la dynamique à 6 dimensions - position et orientation absolues - de plusieurs particules dans un écoulement complexe. Bien que la taille des particules soit comparable à l'échelle intégrale de l'écoulement, nous trouvons que sa dynamique de rotation et de translation est intermittente. De plus, nous observons que la translation et la rotation sont reliées par la force de Magnus. La répartition statistique de l'accélération n'est pas gaussienne et l'échange d'énergie avec le fluide est gouverné par la théorie mathématique des grandes déviations. Nous trouvons que le diamètre influence fortement la manière dont la particule explore l'écoulement. Nous avons ensuite appliqué le suivi de position et d'orientation à une particule instrumentée. Ce système mesure en permanence l'accélération lagrangienne qu'il subit via un accéléromètre embarqué et émet l'information à travers une électronique radio fréquence. L'orientation absolue est nécessaire pour exprimer les signaux de l'accéléromètre et ceux du suivi optique dans un repère commun; cela nous permet de comparer rigoureusement les mesures issues de ces deux techniques indépendantes. À partir de ces résultats nous avons développé des méthodes pour inférer des propriétés de l'écoulement à partir des signaux d'accélération de la particule instrumentée.
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Wu, Yimin A. "Towards large area single crystalline two dimensional atomic crystals for nanotechnology applications." Thesis, University of Oxford, 2012. http://ora.ox.ac.uk/objects/uuid:bdb827e5-f3fd-4806-8085-0206e67c7144.
Full textAbstract:
Nanomaterials have attracted great interest due to the unique physical properties and great potential in the applications of nanoscale devices. Two dimensional atomic crystals, which are atomic thickness, especially graphene, have triggered the gold rush recently due to the fascinating high mobility at room temperature for future electronics. The crystal structure of nanomaterials will have great influence on their physical properties. Thus, this thesis is focused on developing the methods to control the crystal structure of nanomaterials, namely quantum dots as semiconductor, boron nitride (BN) as insulator, graphene as semimetal, with low cost for their applications in photonics, structural support and electronics. In this thesis, firstly, Mn doped ZnSe quantum dots have been synthesized using colloidal synthesis. The shape control of Mn doped ZnSe quantum dots has been achieved from branched to spherical by switching the injection temperature from kinetics to thermodynamics region. Injection rates have been found to have effect on controlling the crystal phase from zinc blende to wurtzite. The structural-property relationship has been investigated. It is found that the spherical wurtzite Mn doped ZnSe quantum dots have the highest quantum yield comparing with other shape or crystal phase of the dots. Then, the Mn doped ZnSe quantum dots were deposited onto the BN sheets, which were micron-sized and fabricated by chemical exfoliation, for high resolution imaging. It is the first demonstration of utilizing ultrathin carbon free 2D atomic crystal as support for high resolution imaging. Phase contrast images reveal moiré interference patterns between nanocrystals and BN substrate that are used to determine the relative orientation of the nanocrystals with respect to the BN sheets and interference lattice planes using a newly developed equation method. Double diffraction is observed and has been analyzed using a vector method. As only a few microns sized 2D atomic crystal, like BN, can be fabricated by the chemical exfoliation. Chemical vapour deposition (CVD) is as used as an alternative to fabricate large area graphene. The mechanism and growth dynamics of graphene domains have been investigated using Cu catalyzed atmospheric pressure CVD. Rectangular few layer graphene domains were synthesized for the first time. It only grows on the Cu grains with (111) orientation due to the interplay between atomic structure of Cu lattice and graphene domains. Hexagonal graphene domains can form on nearly all non-(111) Cu surfaces. The few layer hexagonal single crystal graphene domains were aligned in their crystallographic orientation over millimetre scale. In order to improve the alignment and reduce the layer of graphene domains, a novel method is invented to perform the CVD reaction above the melting point of copper (1090 ºC) and using molybdenum or tungsten to prevent the balling of the copper from dewetting. By controlling the amount of hydrogen during the growth, individual single crystal domains of monolayer over 200 µm are produced determined by electron diffraction mapping. Raman mapping shows the monolayer nature of graphene grown by this method. This graphene exhibits a linear dispersion relationship and no sign of doping. The large scale alignment of monolayer hexagonal graphene domains with epitaxial relationship on Cu is the key to get wafer-sized single crystal monolayer graphene films. This paves the way for industry scale production of 2D single crystal graphene.
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Sadler, Rohan. "Image-based modelling of pattern dynamics in a semiarid grassland of the Pilbara, Australia." University of Western Australia. School of Plant Biology, 2007. http://theses.library.uwa.edu.au/adt-WU2007.0155.
Full textAbstract:
[Truncated abstract] Ecologists are increasingly interested in quantifying local interacting processes and their impacts on spatial vegetation patterns. In arid and semiarid ecosystems, theoretical models (often spatially explicit) of dynamical system behaviour have been used to provide insight into changes in vegetation patterning and productivity triggered by ecological events, such as fire and episodic rainfall. The incorporation of aerial imagery of vegetation patterning into current theoretical model remains a challenge, as few theoretical models may be inferred directly from ecological data, let alone imagery. However, if conclusions drawn from theoretical models were well supported by image data then these models could serve as a basis for improved prediction of complex ecosystem behaviour. The objective of this thesis is therefore to innovate methods for inferring theoretical models of vegetation dynamics from imagery. ... These results demonstrate how an ad hoc inference procedure returns biologically meaningful parameter estimates for a germ-grain model of T. triandra vegetation patterning, with VLSA photography as data. Various aspects of the modelling and inference procedures are discussed in the concluding chapter, including possible future extensions and alternative applications for germ-grain models. I conclude that the state-and-transition model provides an effective exploration of an ecosystem?s dynamics, and complements spatially explicit models designed to test specific ecological mechanisms. Significantly, both types of models may now be inferred from image data through the methodologies I have developed, and can provide an empirical basis to theoretical models of complex vegetation dynamics used in understanding and managing arid (and other) ecological systems.
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Lakshmikanth, Anand. "Non-Destructive Evaluation and Mathematical Modeling of Beef Loins Subjected to High Hydrodynamic Pressure Treatment." Diss., Virginia Tech, 2009. http://hdl.handle.net/10919/28814.
Full textAbstract:
High hydrodynamic pressure (HDP) treatment is a novel non-thermal technology that improves tenderness in foods by subjecting foods to underwater shock waves. In this study non-destructive and destructive testing methods, along with two mathematical models were explored to predict biomechanical behavior of beef loins subjected to HDP-treament.
The first study involved utilizing ultrasound and imaging techniques to predict textural changes in beef loins subjected to HDP-treatment using Warner-Braztler shear force (WBS) scores and texture profile analysis (TPA) features for correlation. Ultrasound velocity correlated very poorly with the WBS scores and TPA features, whereas the imaging features correlated better with higher r-values. The effect of HDP-treatment variables on WBS and TPA features indicated that amount of charge had no significant effects when compared to location of sample and container size during treatment.
Two mathematical models were used to simulate deformational behavior in beef loins. The first study used a rheological based modeling of protein gel as a preliminary study. Results from the first modeling study indicated no viscous interactions in the model and complete deformation failure at pressures exceeding 50 kPa, which was contrary to the real-life process conditions which use pressures in the order of MPa. The second modeling study used a finite element method approach to model elastic behavior. Shock wave was modeled as a non-linear and linear propagating wave. The non-linear model indicated no deformation response, whereas the linear model indicated realistic deformation response assuming transverse isotropy of the model beef loin.
The last study correlated small- and large-strain measurements using stress relaxation and elastic coefficients of the stiffness matrix as small-strain measures and results of the study indicated very high correlation between elastic coefficients c11, c22, and c44 with TPA cohesiveness (r > 0.9), and springiness (r > 0.85). Overall results of this study indicated a need for further research in estimating mechanical properties of beef loins in order to understand the dynamics of HDP-treatment process better.Ph. D.
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Lyonnet, Bastien. "Diversité spatiale et compensation Doppler en communication sous-marine sur signaux large-bandes." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00664710.
Full textAbstract:
Le milieu sous-marin est doublement dispersif, en temps et en fréquence. L'utilisation récente de signaux de communication multi-porteuses offre une solution pour lutter contre la sélectivité fréquentielle. Mais ce type de signaux reste très sensible à la dispersivité fréquentielle. Cette thèse se concentre sur le problème de la dispersivité fréquentielle qu'est l'effet Doppler. Des méthodes d'estimation du paramètre Doppler sont développées pour des signaux multi-porteuses DMT. Est également abordé le problème de la compensation Doppler dans les cas mono et multitrajets. Une méthode générale et une méthode spéci que au signaux multiporteuses sont présentées et testées sur simulation. Cette thèse se distingue par son modèle du canal sous-marin qui considère un paramètre Doppler différent sur chaque trajet. Ceci résulte de la géométrie du problème et des vitesses émetteur/récepteur considérées. Nous présentons nalement des méthodes pour séparer les différents trajets arrivant sur une antenne a n de pouvoir considérer un paramètre Doppler unique sur chacun.
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Lu, Wei. "A method for automated landmark constellation detection using evolutionary principal components and statistical shape models." Thesis, University of Iowa, 2010. https://ir.uiowa.edu/etd/851.
Full textAbstract:
Medical imaging technologies such as MRI, CT, PET, etc. enable the use of higher resolution 3D digital image data for research and clinical treatment. The new technologies provide improved spatial resolution at the cost of increased data processing time. Manual identification of anatomical landmarks is still a common practice in many neuroimaging and other medical imaging applications but it is labor-intensive, subjective, and suffers from intra-/inter- rater inconsistency.
This work explored one way of estimating a landmark constellation automatically, consistently, and efficiently. The proposed method demonstrated a successful application on how to effectively utilize image processing in tackling clinical challenges. It is shown that the cooperation of spatial localization using linear model prediction with evolutionary principal components and local search estimation using statistical shape models is capable of effectively extracting important landmark detection information from both morphometric relationships of landmarks and consistent intensity distribution of images. It is accurate (compared to 1.6 mm root mean squared errors of manual labeling of brain landmarks), consistent, reliable in predicting many salient midbrain point landmarks such as ac, pc, MPJ, etc. in a longitudinal, multisubject environment, and throughout large datasets with different modalities and image information such as orientation, spacing, and origin. The framework of linear model estimation method using evolutionary principal components and the idea of local search using statistical shape models are generalized to the detection task for arbitrary number of landmarks in other organs, creatures, or even any other physical objects in the world as long as the landmarks present intensity consistency and satisfy regularity in spatial organization.
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González, Obando Daniel Felipe. "From digital to computational pathology for biomarker discovery." Electronic Thesis or Diss., Université Paris Cité, 2019. http://www.theses.fr/2019UNIP5185.
Full textAbstract:
L'histopathologie a pour objectif d'analyser des images de tissus biologiques pour évaluer l’état pathologique d'un organe et établir un diagnostic. L'apparition des scanners de lames a haute résolution a ouvert la voie a des nouvelles possibilités d'acquisition de très grandes images (whole slide imaging), de multiplexage de marquages, d'extraction exhaustive d'informations visuelles et d'annotations multiples a large échelle. Cette thèse propose un ensemble de méthodes algorithmiques visant a faciliter et optimiser ces différents aspects. Dans un premier temps, nous proposons une méthode de recalage multiculturelle d'images histologiques multi-marquées reposant sur les propriétés des B-splines pour modéliser, de fawn continue, une image discrète. Nous proposons ensuite de nouvelles approches d'analyse morphologique sur des polygones faiblement simples, généralisés par des graphes a segments droits. Elles reposent sur le formalisme des squelettes droits (une approximation de squelettes courbes définis par des segments droits), construits a l'aide de graphes de motocyclettes. Cette structure permet de réaliser des opérations de morphologie mathématiques sur des polygones avec une complexité réduite. La précision des opérations sur des polygones bruites est obtenue en raffinant la construction des squelettes droits par ajout adaptatif de sommets. Nous avons aussi propose un algorithme de détection de l'axe médian et montre qu'il est possible de reconstruire la forme d'origine avec une approximation arbitraire. Enfin, nous avons explore les squelettes droits pondérés qui permettent des opérations morphologiques directionnelles. Ces approches d'analyse morphologique offrent un support consistant pour améliorer la segmentation des objets grâce a l'information contextuelle et réaliser des études liées a l'analyse spatiale des interactions entre les différentes structures d’intérêt au sein du tissu. Tous les algorithmes proposes sont optimises pour le traitement d'images gigapixels et garantissent une reproductibilité des analyses, notamment grâce a la création du plugin Icytomine, interface entre Icy et CytomineHistopathology aims to analyze images of biological tissues to assess the pathologi¬cal condition of an organ and to provide a diagnosis. The advent of high-resolution slide scanners has opened the door to new possibilities for acquiring very large im¬ages (whole slide imaging), multiplexing stainings, exhaustive extraction of visual information and large scale annotations. This thesis proposes a set of algorith¬mic methods aimed at facilitating and optimizing these different aspects. First, we propose a multi-scale registration method of multi-labeled histological images based on the properties of B-splines to model, in a continuous way, a discrete image. We then propose new approaches to perform morphological analysis on weakly simple polygons generalized by straight-line graphs. They are based on the formalism of straight skeletons (an approximation of curved skeletons defined by straight segments), built with the help of motorcycle graphs. This structure makes it possible to perform mathematical morphological operations on polygons. The precision of operations on noisy polygons is obtained by refining the construction of straight skeletons. We also propose an algorithm for computing the medial axis from straight skeletons, showing it is possible to approximate the original polygonal shape. Finally, we explore weighted straight skeletons that allow directional mor¬phological operations. These morphological analysis approaches provide consistent support for improving the segmentation of objects through contextual information and performing studies related to the spatial analysis of interactions between dif¬ferent structures of interest within the tissue. All the proposed algorithms are optimized to handle gigapixel images while assuring analysis reproducibility, in particular thanks to the creation of the Icytomine plugin, an interface between Icy and Cytomine
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Niang, Demba. "Contribution à l'étude d'antennes discrètes pour porteurs métalliques : application à l'automobile du concept "car-antenna"." Phd thesis, Université Rennes 1, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00564618.
Full textAbstract:
Les travaux présentés dans cette thèse concernent une étude d'antennes large bande pour application automobile. L'objectif est de proposer des antennes discrètes et efficaces. Pour cela, après une étude d'antériorité, notre choix s'est porté sur le concept car-antenna qui consiste à utiliser la structure du véhicule comme élément rayonnant. Dans un premier temps, ce principe est appliqué à des structures métalliques simples telles qu'un parallélépipède ou une représentation simplifiée d'un véhicule de type Citroën C2 à l'échelle 1/2 avant d'être appliqué à des véhicules réels principalement dans la bande FM. Les impédances ainsi que les diagrammes de rayonnement théoriques et mesurés des structures ont montré qu'une amplification raisonnable du car-antenna permet d'approcher les performances de l'antenne fouet FM de référence. Nous avons observé que le diagramme de rayonnement du car-antenna s'oriente en fonction de la localisation du point excitateur. Dans la dernière partie, cette propriété est exploitée pour faire de la diversité de diagramme. Les calculs et les mesures faits dans ce sens ont montré que grâce à cette méthode, le besoin de l'amplification peut être largement revu à la baisse.
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Lelandais-Perrault, Caroline. "SYSTEMES DE NUMERISATION HAUTES PERFORMANCES- Etude des solutions à bancs de Filtres hybrides -- Extension des Fonctionnalités -." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00274197.
Full textAbstract:
Afin de répondre aux besoins de la Radio Logicielle, les futurs systèmes de numerisation devront convertir en large bande et être versatiles. Les convertisseurs analogique/numérique à bancs de Filltres hybrides (BFH) sont une solution intéressante. Ils se composent d'un banc de ¯Filtres analogiques dit banc d'analyse, de convertisseurs analogique/numérique et d'un banc de Filltres numériques dit banc de synthèse. Ce travail a abouti àde nouvelles méthodes de synthèse des BFH qui prennent en compte les contraintes de réalisation des Filtres analogiques. En effet, elles partent d'un banc d'analyse quelconque mais supposé connu et calculent alors un banc de synthèse. Nous avons aussi montré l'intérêt et surtout la possibilité de la conversion à BFH en bande passante. De plus, les futurs systèmes de numérisation devront être ca- pables de s'adapter dynamiquement à différents standards et différentes modulations. Or, dans les BFH, les Filtres de synthèse étant numériques, leurs coeffcients peuvent être modiffiés par logiciel en fonction des besoins. Nous avons exploité cette idée et obtenu une méthode qui permet d'améliorer la résolution potentielle dans une bande de fréquence restreinte. Enfin, les méthodes présentées jusqu'alors trouvent un banc de Filtres numériques à réponse impulsionnelle finie (RIF). Or on peut aussi penser à utiliser des Filtres à réponse impulsionnelle infinie (RII). Les études ont montré que dans certains cas, les Filtres RII permettent d'obtenir un BFH plus performant qu'un BFH à Filtres RIF pour le même nombre d'opérations numériques. Nous avons mis au point plusieurs méthodes de synthèse de Filtres RII pour BFH.
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Denis, Benoît. "Exploitation des Capacités de Radiolocalisation des Transmissions Ultra-Large Bande dans les Réseaux Sans-Fil." Phd thesis, INSA de Rennes, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00508437.
Full textAbstract:
Nombre d'applications récentes trouvent leur fondement dans une capacité présumée des systèmes de communication à délivrer des informations précises de localisation. Dans ce contexte, les propriétés intrinsèques de la technologie radio impulsionnelle Ultra-Large Bande (ULB) peuvent être mises à profit : résolution des trajets multiples, précision temporelle autorisant la mesure de temps de vol et la synchronisation fine des terminaux, etc. Les solutions ULB laissent par ailleurs présager l'émergence de réseaux d'un nouveau genre, tels que les réseaux ad hoc, mobiles, distribués et dépourvus d'infrastructure. Dans le cadre de l'élaboration du standard WPAN bas-débit IEEE 802.15.4a (jusqu'à 1Mbps), la possibilité de localiser des dispositifs ULB bas-coût et à faible consommation constitue un apport déterminant au regard des solutions existantes (e.g. Zigbee...). Les travaux présentés se proposent d'appréhender dans sa globalité la problématique de localisation ULB au sein des réseaux sans-fil. Quelques idées-forces sont alors mises en lumière, telles que la nécessité d'injecter une forme de connaissance a priori propre à la couche physique ULB dans le problème de localisation, la mise à profit de la diversité multi-trajets autorisée par la résolution ULB, ou bien encore l'exploitation des formes nouvelles adoptées par les réseaux (tant du point de vue du protocole que de la topologie). Dans un premier temps, nous caractérisons et modélisons les erreurs susceptibles d'affecter des métriques de base (temps ou différences de temps d'arrivée), qu'elles soient « indépendantes » de la couche physique (dérives d'horloge, modes d'échange, etc.) ou directement imputables au canal de propagation ULB (e.g. non-visibilité). Nous évaluons ensuite les performances de détection d'architectures de récepteurs ULB (e.g. échantillonnage direct sur 1 bit) pour des environnements indoor réalistes. Nous préconisons également différentes stratégies de positionnement (maximisation distribuée de la log-vraisemblance des distances mesurées, reconnaissance d'empreintes ULB, traitement déterministe des biais dans le cas de trajets réfractés, etc.) et de poursuite (techniques Bayésiennes avancées de filtrage), adaptées aux situations de non-visibilité. Enfin, quelques résultats d'expérimentations conduites dans la bande basse ([0.5:1]GHz) nous permettent d'illustrer certains des points abordés.
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Duroc, Yvan. "Contribution au développement de modèles orientés système pour les antennes des communications Ultra Large Bande." Phd thesis, Grenoble INPG, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00157803.
Full textAbstract:
L'Ultra Large Bande constitue une technologie très prometteuse pour les futures communications sans fil à courte distance : débits très importants et fonctionnalités de localisation. Dans cette thèse, nous nous intéressons aux antennes ULB et plus particulièrement à leur caractérisation et modélisation. Les propriétés spécifiques des antennes ULB sont soulignées comparativement aux antennes des systèmes à bande étroite. Nous montrons l'intérêt de considérer les antennes ULB comme des systèmes linéaires et invariants et proposons de nouvelles approches pour définir les fonctions de transfert et réponses impulsionnelles associées. Cette caractérisation « système » est alors complétée en lui associant une modélisation paramétrique dans le but de réduire le nombre de données requises mais aussi d'intégrer les modèles d'antennes dans des environnements de simulation variés. Les modélisations proposées s'appuient sur des simulations électromagnétiques et des mesures fréquentielles, et considèrent différents types d'antennes ULB.
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Duroc, Yvan. "Contribution au développement de modèles orientés système pour les antennes des communications ultra large bande." Phd thesis, Grenoble INPG, 2007. http://www.theses.fr/2007INPG0037.
Full textAbstract:
L'Ultra Large Bande constitue une technologie très prometteuse pour les futures communications sans fil à courte distance : débits très importants et fonctionnalités de localisation. Dans cette thèse, nous nous intéressons aux antennes ULB et plus particulièrement à leur caractérisation et modélisation. Les propriétés spécifiques des antennes ULB sont soulignées comparativement aux antennes des systèmes à bande étroite. Nous montrons l'intérêt de considérer les antennes ULB comme des systèmes linéaires et invariants et proposons de nouvelles approches pour définir les fonctions de transfert et réponses impulsionnelles associées. Cette caractérisation « système » est alors complétée en lui associant une modélisation paramétrique dans le but de réduire le nombre de données requises mais aussi d'intégrer les modèles d'antennes dans des environnements de simulation variés. Les modélisations proposées s'appuient sur des simulations électromagnétiques et des mesures fréquentielles, et considèrent différents types d'antennes ULBUltra-Wideband is a promising technology for future short-range wireless communications with high data rates as well as radar and localisation. In this thesis, we are interested to UWB antennas and especially to their characterization and modelization. The characteristics of the UWB antennas are emphasized compared to antennas of the narrow band systems. We show that a relevant representation is to model the UWB antennas as linear and time invariant systems. We propose new definitions for the transfer functions and associated impulse responses. The “system” characterization is completed adding parametric modelization to reduce the number of required data and also to integrate the models of the antennas in various simulation systems. The proposed modelings are issued to electromagnetic simulations and measurement in the frequency domain. Moreover, several UWB antennas are considered
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Le, Bec Gaël. "Détection et traitement de signaux RMN en champ inhomogène." Phd thesis, Grenoble 1, 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10129.
Full textAbstract:
Les expériences de résonance magnétique nucléaire (RMN) sont généralement réalisées dans des champs magnétiques très élevés et très homogènes. Cependant, des systèmes portables sont apparus ces dernières années. Ces systèmes permettent de faire des mesures de relaxométrie. Si les champs magnétiques statique et radiofréquence (RF) sont corrélés, il est également possible d'acquérir des spectres RMN. Si le champ magnétique statique est inhomogène, l'excitation de l'échantillon et la réception du signal doivent être large bande. Plusieurs séquences d'excitation ont été étudiées, dans le cadre d'applications RMN portables. L'utilisation d'impulsions modulées en fréquence permet de minimiser la puissance instantanée émise par le système. Une modélisation des signaux d'échos de nutation permet d'évaluer l'effet des défauts de corrélation entre les champs statique et RF. A la réception, si la fréquence de résonance n'est pas stable (la polarisation des aimants varie avec la température), la représentation des signaux d'écho dans le plan temps-fréquence permet d'améliorer le rapport signal sur bruit. Une solution permettant de générer deux champs magnétiques perpendiculaires et corrélés a été proposée. Cette solution, basée sur le théorème de rotation de l'aimantation, est valable pour des systèmes infiniment longs. L'influence des effets de bord et de plusieurs imperfections a été étudiée. Une sonde RMN portable a été construite ; cette sonde mesure 8x3x1. 5 cm3. Des premiers signaux ont été obtenus avec cette sonde. Enfin, un spectromètre RMN existant a été adapté à des application RMN portable. Des préamplificateurs ont été construits et un nouveau logiciel de commande, plus souple, a été développé. Ce spectromètre a permis d'obtenir des signaux RMN en champ magnétique inhomogèneNuclear Magnetic Resonance (NMR) experiments are commonly done in highly homogeneous magnetic fields. However, portable systems appeared few year ago. Such systems are used for relaxometry experiments, and should be used for spectrometry if the radiofrequency and the static magnetic field are correlated. In inhomogeneous magnetic fields, the sample must be excited by wideband pulse sequences. Excitation sequences for portable applications have been studied. Chirp pulses may be employed to reduce the RF power. A modelisation of nutation echo signal is useful to evaluate the effect of miscorrelation errors. If the resonance frequency is not well known (this may occurs if the magnet polarization is temperature dependent), the signal-to-noise ratio of the receiver may be increased by a time-frequency representation of the echo signal. A magnetic system, which creates two correlated and perpendicular magnetic fields, has been designed. This system is based on the easy axis rotation theorem. The influence of end effects and imperfections has been studied. A portable probe has been constructed; the probe measures 8x3x1. 5 cm3. Preliminary NMR signals have been obtained with this probe. A NMR spectrometer has been modified for portable NMR applications. Low noise preamplifiers have been constructed and a control software has been developed. NMR signals have been obtained in inhomogeneous magnetic fields with this spectrometer
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Le, Bec Gaël. "Détection et traitement de signaux RMN en champ inhomogène." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00177759.
Full textAbstract:
Les expériences de résonance magnétique nucléaire (RMN) sont généralement réalisées dans des champs magnétiques très élevés et très homogènes. Cependant, des systèmes portables sont apparus ces dernières années. Ces systèmes permettent de faire des mesures de relaxométrie. Si les champs magnétiques statique et radiofréquence (RF) sont corrélés, il est également possible d'acquérir des spectres RMN.Si le champ magnétique statique est inhomogène, l'excitation de l'échantillon et la réception du signal doivent être large bande. Plusieurs séquences d'excitation ont été étudiées, dans le cadre d'applications RMN portables. L'utilisation d'impulsions modulées en fréquence permet de minimiser la puissance instantanée émise par le système. Une modélisation des signaux d'échos de nutation permet d'évaluer l'effet des défauts de corrélation entre les champs statique et RF. A la réception, si la fréquence de résonance n'est pas stable (la polarisation des aimants varie avec la température), la représentation des signaux d'écho dans le plan temps-fréquence permet d'améliorer le rapport signal sur bruit.
Une solution permettant de générer deux champs magnétiques perpendiculaires et corrélés a été proposée. Cette solution, basée sur le théorème de rotation de l'aimantation, est valable pour des systèmes infiniment longs. L'influence des effets de bord et de plusieurs imperfections a été étudiée. Une sonde RMN portable a été construite ; cette sonde mesure 8x3x1.5 cm3. Des premiers signaux ont été obtenus avec cette sonde.
Enfin, un spectromètre RMN existant a été adapté à des application RMN portable. Des préamplificateurs ont été construits et un nouveau logiciel de commande, plus souple, a été développé. Ce spectromètre a permis d'obtenir des signaux RMN en champ magnétique inhomogène.