An inverse source problem connected thermoacoustic imaging in multi-layer planar medium

Basit Öğe Kaydı
dc.authorid0000-0001-8769-9173
dc.contributor.advisorUzun, Banuen_US
dc.contributor.authorYücel, Hazelen_US
dc.contributor.otherIşık Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Matematik Doktora Programıen_US
dc.date.accessioned2018-11-22T23:47:40Z
dc.date.available2018-11-22T23:47:40Z
dc.date.issued2018-06-04
dc.departmentIşık Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Matematik Doktora Programıen_US
dc.descriptionText in English ; Abstract: English and Turkishen_US
dc.descriptionIncludes bibliographical references (leaves 72-75)en_US
dc.descriptionix, 75 leavesen_US
dc.description.abstractIn this thesis, we mentioned imaging technics used today, and microwave induced thermoacoustic procedure and imaging. We made literature survey about solution of the thermoacoustic equation for homogeneous and inhomogeneous medium. We modelled the inhomogenity of medium as a multi-layer planar structure and de?ned initial condition, continuity conditions on the layer boundaries and radiation conditions at in?nity, then we derived analytical forward and inverse solution of the thermoacoustic wave equation for inhomogeneous medium with the source distribution existing in all layers. Our solution of inverse source problem is based on the methods of the Green’s functions for layered planar media. For qualitative testing and comparison of the point-spread functions associated with the conventional solution for homogeneous medium and our derived layered solutions, we performed numerical simulations. In numerical simulations ?rst we generated the measured data by using the derived forward solution for multi-layer planar medium and then we used conventional inverse solution and our derived inverse solution to image source distribution. Our simulation results showed that the conventional inverse solution based on homogeneous medium assumption, as expected, produced incorrect locations of point sources, whereas our inverse solution involving the multi-layer planar medium produced point sources at the correct source locations. Also, we showed that the performance of layered inverse solution is sensitive to the validity of the layer parameters and medium parameters used as prior information in the measured data. Our inverse solutions based on multi-layer planar media are applicable for cross-sectional 2 dimensional imaging of the organs such as breast, skin, and abdominal structure.en_US
dc.description.abstractBu tezde, günümüzde kullanılan görüntüleme tekniklerinden ve mikrodalga kaynaklı termoakustik prosedür ve görüntüleme yöntemlerinden bahsettik. Homojen ve homojen olmayan ortam için termoakustik denklemin çözümü hakkında literatür taraması yaptık. Ortamın homojen olmayışını çok katmanlı düzlemsel bir yapı olarak modelledik. Başlangıç koşulu, katman sınırında süreklilik koşulu ve sonsuzda radyasyon koşulları altında, termoakustik dalga denkleminin homojen olmayan ortam ve kaynak dağılımının her yerde olduğu varsayımıyla, analitik olarak ileri ve ters çözümlerini elde ettik. Katmanlı düzlemsel olarak modellenmiş yapı için ters kaynak probleminin çözümünde Green fonksiyonlar yönetimi kullandık. Literatürdeki homojen ortam için elde edilen çözüm ve katmanlı ortam için elde ettiğimiz çözümü karşılaştırdık ve nitel testler için kaynak fonksiyonu olarak nokta yayılım fonksiyonunu kullanarak sayısal benzetimler yaptık. Sayısal benzetimde ilk olarak katmanlı ortam için elde ettiğimiz ileri çözümü kullanarak ölçülen data ürettik ve daha sonra bu ürettiğimiz ölçülen datayı literatürde var olan ve bizim elde ettiğimiz ters çözümde kullanarak, ortamdaki kaynak dağılımını görüntüledik. Sayısal benzetimler sonucunda, çok katmanlı düzlemsel ortam için elde ettiğimiz ters çözümün noktasal kaynak yerlerini tam olarak doğru gösterdiğini, fakat literatürde var olan homojen ortam varsayımına dayanan ters çözümün beklendiği gibi noktasal kaynak yerlerini yanlış gösterdiğini gösterdik. Ayrıca bilgisayar benzetimlerini kullanarak, katmanlı ortam için elde ettiğimiz ters çözümün performansının ve görüntü kalitesinin, önceki bilgiler olarak kullanılan katman parametrelerinin ve ortam parametrelerinin doğruluğuna duyarlı olduğunu ve bu parametrelerin termoakustik görüntüleme kalitesini etkilediğini gösterdik. Çok katmanlı düzlemsel ortam için elde ettiğimiz ters çözümleme, deri ve karın bölgesi gibi organların 2 boyutlu kesitsel görüntülenmesi için uygulanabilir.en_US
dc.description.sponsorshipThis work was supported by TUBITAK of Turkey through ARDEB-1003 Program under Grant 213E038.en_US
dc.description.tableofcontentsFourier Transformen_US
dc.description.tableofcontentsTime Fourier Transformationen_US
dc.description.tableofcontentsSpatial Fourier Transform (2 - Dimensional)en_US
dc.description.tableofcontentsDirac Delta Functionen_US
dc.description.tableofcontentsKronecker Delta Functionen_US
dc.description.tableofcontentsDivergence Theoremen_US
dc.description.tableofcontentsDerivation Of The Thermoacoustic Equationen_US
dc.description.tableofcontentsDerivation Of Acoustic Wave Equationen_US
dc.description.tableofcontentsDerivation Of The Thermoacoustic Wave Equationen_US
dc.description.tableofcontentsMedical Imaging Modalitiesen_US
dc.description.tableofcontentsX-ray Computed Tomography (CT)en_US
dc.description.tableofcontentsUltrasounden_US
dc.description.tableofcontentsMagnetic Resonance Imaging (MRI)en_US
dc.description.tableofcontentsMicrowave - Induced Thermoacoustic Imagingen_US
dc.description.tableofcontentsSolution Of The Thermoacoustic Wave Equation For Multi-Layer Planar Mediumen_US
dc.description.tableofcontentsMulti-Layer Tissue Modelen_US
dc.description.tableofcontentsRadiation Conditions, Continuity Conditions And Initial Conditionen_US
dc.description.tableofcontentsCoefficients Of The Green’s Functionsen_US
dc.description.tableofcontentsExplicit Expression Of The Green’s Functions For Homogeneous and Two Layer Medium In Two Dimensional Cartesian Geometryen_US
dc.description.tableofcontentsGreen’s Function For Homogeneous Medium (N = 1) In Two Dimensional Cartesian Coordinatesen_US
dc.description.tableofcontentsGreen’s Functions For Two-Layer (N=2) Medium In Two Dimensional Cartesian Coordinatesen_US
dc.identifier.citationYücel, H. (2018). An inverse source problem connected thermoacoustic imaging in multi-layer planar medium. İstanbul: Işık Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.en_US
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11729/1386
dc.institutionauthorYücel, Hazelen_US
dc.institutionauthorid0000-0001-8769-9173
dc.language.isoenen_US
dc.publisherIşık Üniversitesien_US
dc.relation.publicationcategoryTezen_US
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessen_US
dc.subjectGreen's functionsen_US
dc.subjectInverse source problemen_US
dc.subjectThermoacoustic imagingen_US
dc.subjectGreen fonksiyonlarıen_US
dc.subjectTermoakustik görüntülemeen_US
dc.subjectTers kaynak problemien_US
dc.subject.lccQA11.2 .Y83 2018
dc.subject.lcshMathematics -- Researchen_US
dc.titleAn inverse source problem connected thermoacoustic imaging in multi-layer planar mediumen_US
dc.title.alternativeDüzlemsel çok katmanlı ortamda termoakustik görüntülemeyle bağlantılı ters kaynak problemien_US
dc.typeDoctoral Thesisen_US
dspace.entity.typePublication

Dosyalar

Orijinal paket
Listeleniyor 1 - 1 / 1
Küçük Resim
İsim:
1386.pdf
Boyut:
1.82 MB
Biçim:
Adobe Portable Document Format
Açıklama:
DoctoralThesis
İndir
Lisans paketi
Listeleniyor 1 - 1 / 1
Küçük Resim Yok
İsim:
license.txt
Boyut:
1.71 KB
Biçim:
Item-specific license agreed upon to submission
Açıklama:
İndir

Koleksiyon

Lisansüstü Eğitim Enstitüsü Tez Koleksiyonu