Tomografsko slikanje podpovršinskih absorbirajočih struktur v fizičnih modelih kože na osnovi sunkovne fototermalne radiometrijeArh, Katja (Avtor) Majaron, Boris (Mentor) sunkovna fototermalna radiometrijafototermalna tomografijainfrardeča termografijafizični model človeške kožerekonstrukcija slikeV magistrski nalogi analiziramo tomografsko slikanje podpovršinskih absorbirajočih struktur v fizičnih modelih kože na osnovi sunkovne fototermalne radiometrije (SFTR). Ta eksperimentalna tehnika temelji na osvetlitvi vzorca s kratkim laserskim sunkom in merjenju infrardečega (IR) sevanja vzorca. Iz prostorsko razločenih meritev prehodno povečanega sevanja vzorca s hitro infrardečo kamero lahko z reševanjem inverznega problema toplotne difuzije in sevanja rekonstruiramo tridimenzionalno temperaturno polje, ki se vzpostavi ob osvetlitvi. Tako imenovana fototermalna tomografija (PTT) omogoča slikanje podpovršinskih absorbirajočih struktur v močno sipajočih vzorcih. Tehniko preizkušamo na fizičnih modelih človeške kože, izdelanih iz agarskega gela z dodatkom optičnih sipalcev in valjastih absorberjev s premerom ⠼ 100 μm, ki posnemajo kapilare v površinskih plasteh kože. V nalogi predstavimo eksperimentalno metodo in protokol za predobdelavo meritev, s katerim zmanjšamo napake zaradi majhnih variacij temperature in emisivnosti vzorca. Z rezanjem prvih 20 ms radiometričnega posnetka odstranimo artefakte, ki izvirajo iz napake pri meritvi radiometrične temperature vzorca z nehomogenim globinskim temperaturnim profilom. Pokažemo, da progresivno združevanje emisijskih slik omogoča desetkratno zmanjšanje računskega časa brez izgube kvalitete tomografske slike. Z majhnim povečanjem konstante toplotne difuzije v modelu zmanjšamo deformacije rekonstruiranih temperaturnih porazdelitev, ki so posledica neostrih radiometričnih slik. Z odštevanjem signala iz referenčnega okna odstranimo korelirani del šuma IR kamere in prispevek k signalom zaradi majhnega homogenega temperaturnega dviga vzorca. Opisani postopek omogoča robustno lokalizacijo podpovršinskih absorbirajočih struktur na globinah do 1 mm brez motečih artefaktov tudi v primerih, ko je razmerje signal-šum blizu 1. Za zbližanje hitrosti konvergence struktur na različnih globinah uporabimo progresivno diskretizacijo prostora rešitve v aksialni smeri.20232023-10-01 08:15:03Magistrsko delo/naloga151233VisID: 138311COBISS_ID: 167233027sl