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Ver el documento (formato PDF)   Federico, Roque Alejandro.  "Reducción del ruido coherente y determinación de la fase óptica en interferometría digital de speckle usando la transformada wavelet"  (2003)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
En esta Tesis se presentan nuevos métodos basados en la transformada wavelet para filtrar el ruido de speckle y obtener distribuciones de fase en interferometría digital de speckle (DSPI). La performance de estos métodos se determina usando franjas simuladas por computadora y también se muestran aplicaciones en franjas experimentales. El método propuesto para la reducción del ruido de speckle se basa en el descarte de los coeficientes pertenecientes a las sub-bandas de la descomposición wavelet. La performance de este método se analiza y se compara con los resultados obtenidos mediante otras técnicas de filtrado que utilizan el wavelet shrinkage basada en los criterios estadísticos de hard y soft thresholding. Se muestra que el método de descarte de sub-bandas puede reducir más eficientemente el ruido de speckle que otras técnicas de filtrado. También se proponen dos métodos para recuperar la distribución de fase a partir de un único interferograma de DSPI, basados en la transformada wavelet continua y en el uso de una distribución suavizada. Ambos métodos no requieren de la aplicación de un algoritmo de desenvoltura de la fase o la introducción de franjas portadoras en el interferómetro. Estos métodos permiten obtener los gradientes de la distribución de fase a lo largo de un camino de pixels y el mapa de fase se determina por integración. Se demuestra que las franjas que cumplen con el límite asintótico analítico pueden ser procesadas por el método de la transformada wavelet en la aproximación de fase estacionaria. El uso de una distribución de Wigner-Ville con un kernel de suavizado de tipo gaussiano obtiene resultados más precisos que el método de la transformada wavelet continua. Se evalúa la influencia del proceso de filtrado y se discuten las limitaciones adicionales que se presentan en sus aplicaciones.

Abstract:
New methods based on the wavelet transform to reduce speckle noise and to evaluate optical phase distributions in digital speckle pattern interferometry (DSPI) are presented. The performance of these methods is determined using computer simulated DSPI fringes and also experimental data. The method for speckle noise reduction is based on the level-dependent removal of the wavelet coefficients of the transformed image. The performance of this method is analysed and compared with the results obtained with the denoising techniques that use wavelet shrinkage based on soft and hard thresholding criteria. It is shown that the wavelet subband removal method reduces speckle noise and maintains image features more effectively than wavelet shrinkage techniques. To retrieve optical phase distributions in DSPI, the continuous wavelet transform in the stationary phase aproximation and a smoothed distribution are proposed. Both techniques do not need the application of a phase unwrapping algorithm neither the introduction of carrier fringes in the interferometer. Phase gradients are found along a pixel path from a single DSPI image and the phase distribution is finally determined by integration. It is shown that only DSPI fringes that verify the analytic asymptotic limit can be processed with the continuous wavelet transform method. It is also shown that a Wigner-Ville distribution with a smoothing Gaussian kernel gives more accurate results than the methods based on the continuous wavelet transform. The influence of the filtering process to smooth the DSPI fringes and additional drawbacks that emerge when these methods are applied are finally discussed.

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Registro:
Título : Reducción del ruido coherente y determinación de la fase óptica en interferometría digital de speckle usando la transformada wavelet    
Autor : Federico, Roque Alejandro
Director : Kaufmann, Guillermo H.
Director Asistente : Serrano, Eduardo
Año : 2003
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Departamento de Física
Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI). Centro de Investigaciones y Desarrollo en Física (CEFIS)
Grado obtenido : Doctor en Ciencias Físicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_3660_Federico
Idioma : Español
Area Temática : Física / Óptica
Palabras claves : METROLOGIA OPTICA; INTERFEROMETRIA DE SPECKLE; WAVELETS; ANALISIS DE FRANJAS; DISTRIBUCION DE WIGNER-VILLE; OPTICAL METROLOGY; SPECKLE INTERFEROMETRY; FRINGE ANALYSIS; WIGNER-VILLE DISTRIBUTION; WAVELETS
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