20.500.12556/RUL-138618 Implementacija in analiza tomografskega slikanja na osnovi sunkovne fototermalne radiometrije v realističnih simulacijah Implementation and analysis of tomographic imaging based on pulsed photothermal radiometry in realistic simulations V magistrski nalogi je predstavljena analiza tomografskega slikanja iz realistično simuliranih meritev sunkovne fototermalne radiometrije (SFTR). V vzorcu, izpostavljenem sunku laserske svetlobe se na mestih absorberjev vzpostavi temperaturni dvig, ki povzroči prehodno povišano infrardeče (IR) sevanje. Na podlagi meritev s hitro IR kamero je mogoče rekonstruirati tridimenzionalni temperaturni profil, vzpostavljen tik po laserskem sunku. Rekonstrukcijo tomografskih slik opravlja nova, časovno optimizirana implementacija minimizacijskega algoritma, tako imenovane metode $\nu$. Analiza tomografskega slikanja temelji na izračunih iz simuliranih meritev s spektralno odvisnim šumom, ki realistično posnemajo vedenje obstoječe eksperimentalne opreme v našem laboratoriju. Združevanje meritev ponuja možnost skrajšanja računskega časa kot tudi izboljšanja razmerja signal-šum v vhodnem signalu. Statistična analiza kvalitete rekonstrukcij je pokazala, da neenakomerno kvadratično združevanje meritev omogoča nekajkratno zmanjšanje računskega časa brez izgube kvalitete tomografske slike. Zajem radiometričnih slik z visoko časovno ločljivostjo omogoča lokalizacijo absorberjev, manjših od elementov detektorja. Simulacije nakazujejo, da je superresolucijsko slikanje absorberjev velikosti 10 mikrometrov s hitro kamero z ločljivostjo 30 mikrometrov mogoče. This thesis presents analysis of tomographic imaging from realistically simulated measurements of pulsed photothermal radiometry (PPTR). PPTR involves measurement of transient changes in mid-infrared (IR) emission from a sample surface after irradiation with a short light pulse. From a radiometric record obtained with a fast IR camera, light-induced temperature field inside the sample can be reconstructed in three dimensions (3D). Image reconstruction is performed with our new optimized implementation of the ''$\nu$-method'' minimization algorithm. Analysis of the tomographic imaging is based on calculations from simulated measurements with added pink noise, which realistically imitate an actual mid-IR detection system. Binning of the signal data points offers the possibility of reducing the computational time, as well as increasing the signal to noise ratio of the input signal. Statistical analysis of the image reconstruction quality has shown that progressive quadratic binning significantly reduces computational cost without adversely affecting the outcome. High temporal resolution of the radiometric records opens the possibility of detecting absorbers with dimensions below the resolution of the camera. Simulations suggest that superresolution imaging of absorbers with 10 micrometre diameter is possible with a fast IR camera with resolution of 30 micrometre. sunkovna fototermalna radiometrija SFTR infrardeča tomografija rekonstrukcija slike združevanje meritev superresolucija pulsed photothermal radiometry PPTR infrared tomography image reconstruction binning superresolution true false false Slovenski jezik Angleški jezik Magistrsko delo/naloga 2022-08-03 10:09:07 2022-08-03 10:09:19 2022-09-15 04:16:59 0000-00-00 00:00:00 2022 0 0 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 123533 115311619 4423.pdf 4423.pdf 1 5CF8A356D20120610C9A7B25D511B3D2 81e25c548d84802829564eca0e4105cf3f1901d5c65a4b9d05f1b2e2014a00dd 4cf95c3a-1303-11ed-8aca-00155dcfd717 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=158991 Fakulteta za matematiko in fiziko 0 0 0