Estudo comparativo entre estereotomografia e da tomografia da onda NIP: aplicação em dados sintéticos e reais

A determinação de um acurado modelo de velocidades é um requisito fundamental para a realização do imageamento sísmico. Métodos novos como a Estereotomografia préempilhamento e a Tomografia da onda NIP são ferramentas poderosas e bastante sugestivas para este propósito. Basicamente, a Estereotomografia pré-empilhamento se baseia no conceito de eventos localmente coerentes interpretados como reflexões primárias e associados com pares de segmentos de raios, que tem um mesmo ponto de reflexão em profundidade. Na Tomografia da onda NIP um evento sísmico é representado por uma onda hipotética NIP, que está relacionada a um ponto de reflexão em profundidade. Os atributos da onda NIP são determinados no decorrer do Empilhamento de Superfície de Reflexão Comum (empilhamento CRS). Este trabalho tem como objetivo, fazer um estudo comparativo de ambos os métodos de determinação do modelo de velocidades em profundidade. Assim, é realizada uma revisão dos fundamentos teóricos de ambos os métodos tomográficos, destacando as principais diferenças e aplicando estas aproximações em um dado sintético e um dado real marinho (linha sísmica 214-2660 da Bacia do Jequitinhonha). Para avaliar os modelos de velocidades encontrados pelas aproximações, foi utilizada a migração pré-empilhamento em profundidade do tipo Kirchhoff e também as famílias de imagem comum (CIG). Os resultados mostraram que ambos os métodos tomográficos fornecem modelos de velocidades representativos. Contudo, constatou-se que a estereotomografia tem melhor desempenho em meios com variações laterais de velocidades, porém, aplicável somente em dados pré-empilhados com alta razão sinal/ruído.

Estudo do método de empilhamento SRC e aplicação em dados sintéticos e reais

O empilhamento sísmico é um método de imageamento utilizado para simulação de seções sísmicas com afastamento nulo (AN) a partir de dados de cobertura múltipla, produzindo um aumento da razão sinal/ruído na seção simulada. Este método é realizado usando o processamento convencional denominado ponto médio comum (PMC), através das chamadas correções sobretempo normal e sobretempo oblíquo (STN/STO). Alternativamente, um novo método de empilhamento sísmico, denominado superfície de reflexão comum (SRC) pode ser usado para simular seções sísmicas em afastamento nulo (AN). O método SRC tem como principais características: 1) a construção de uma aproximação do tempo de trânsito de reflexões primárias na vizinhança de um raio de reflexão normal; 2) esta aproximação de empilhamento tem como parâmetros os ângulos de emergência do raio normal e os raios de curvaturas de duas ondas hipotéticas denominadas onda ponto de incidência normal (onda PIN) e onda normal (onda N). O método pressupõe ainda que a velocidade da onda longitudinal na parte superior do modelo próxima à superfície da Terra seja conhecida. Para determinar adequadamente os parâmetros supracitados, fundamentais para o método de imageamento SRC, são necessárias estratégias de busca que utilizem casos particulares da aproximação de segunda ordem hiperbólica dos tempos de trânsito. As estratégias de busca apresentadas são: SRC pragmático-extendito e SRC global-local. Neste trabalho é apresentada uma revisão extensa dos fundamentos teóricos de método de empilhamento SRC, como também das estratégias de busca dos parâmetros SRC, dos algoritmos de implementação, e da delimitação de aberturas do operador de empilhamento SRC usando conceitos de zonas de Fresnel e o fator de estiramento da correção STN. Como um exemplo de aplicação dos atributos ou parâmetros SRC é apresentado o resultado da correção STN, sem estiramento do sinal sísmico, obtido utilizando as velocidades estimadas dos parâmetros SRC. Também, são apresentados os resultados da aplicação dos três métodos de empilhamento (PMC (STN/STO), SRC pragmático-extendido, SRC global-local) nos dados sintéticos Marmousi e real terrestre da bacia paleozóica Amazônica. Finalmente apresentam-se as discussões sobre os resultados, quanto à resolução da imagem sísmica e custo computacional.

Comparison of the reliability of multifocal visual evoked cortical potentials generated by pattern reversal and pattern pulse stimulation

This study compared the effectiveness of the multifocal visual evoked cortical potentials (mfVEP) elicited by pattern pulse stimulation with that of pattern reversal in producing reliable responses (signal-to-noise ratio >1.359). Participants were 14 healthy subjects. Visual stimulation was obtained using a 60-sector dartboard display consisting of 6 concentric rings presented in either pulse or reversal mode. Each sector, consisting of 16 checks at 99% Michelson contrast and 80 cd/m2 mean luminance, was controlled by a binary m-sequence in the time domain. The signal-to-noise ratio was generally larger in the pattern reversal than in the pattern pulse mode. The number of reliable responses was similar in the central sectors for the two stimulation modes. At the periphery, pattern reversal showed a larger number of reliable responses. Pattern pulse stimuli performed similarly to pattern reversal stimuli to generate reliable waveforms in R1 and R2. The advantage of using both protocols to study mfVEP responses is their complementarity: in some patients, reliable waveforms in specific sectors may be obtained with only one of the two methods. The joint analysis of pattern reversal and pattern pulse stimuli increased the rate of reliability for central sectors by 7.14% in R1, 5.35% in R2, 4.76% in R3, 3.57% in R4, 2.97% in R5, and 1.78% in R6. From R1 to R4 the reliability to generate mfVEPs was above 70% when using both protocols. Thus, for a very high reliability and thorough examination of visual performance, it is recommended to use both stimulation protocols.

Imageamento multifoco de refletores sísmicos

A simulação de uma seção sísmica de afastamento-nulo (ZO) a partir de dados de cobertura múltipla para um meio 2-D, através do empilhamento, é um método de imageamento de reflexão sísmica muito utilizado, que permite reduzir a quantidade de dados e melhorar a relação sinal/ruído. Segundo Berkovitch et al. (1999) o método Multifoco está baseado na Teoria do Imageamento Homeomórfico e consiste em empilhar dados de cobertura múltipla com distribuição fonte-receptor arbitrária de acordo com uma nova correção de sobretempo, chamada Multifoco. Esta correção de sobretempo esta baseada numa aproximação esférica local da frente de onda focalizante na vizinhança da superfície da terra. Este método permite construir uma seção sísmica no domínio do tempo de afastamento nulo aumentando a relação sinal/ruído. A técnica Multifoco não necessita do conhecimento a priori de um macro-modelo de velocidades. Três parâmetros são usados para descrever a aproximação de tempo de trânsito, Multifoco, os quais são: 1) o ângulo de emergência do raio de afastamento nulo ou raio de reflexão normal (β₀), 2) a curvatura da frente de onda no Ponto de Incidência Normal (R_NIP) e 3) curvatura da frente de Onda Normal (R_N). Sendo também necessário a velocidade próximo a superfície da terra. Neste trabalho de tese aplico esta técnica de empilhamento Multifoco para dados de cobertura múltipla referidos a modelos de velocidade constante e modelo heterogêneos, com o objetivo de simular seções sísmicas afastamento-nulo. Neste caso, como se trata da solução de um problema direto, o macro-modelo de velocidades é considerado conhecido a priori. No contexto do problema inverso tem-se que os parâmetros R_NIP, R_N e β₀ podem ser determinados a partir da análise de coerência aplicada aos dados sísmicos de múltipla cobertura. Na solução deste problema a função objetivo, a ser otimizada, é definida pelo cálculo da máxima coerência existente entre os dados na superfície de empilhamento sísmico. Neste trabalho de tese nos discutimos a sensibilidade da aproximação do tempo de trânsito usado no empilhamento Multifoco, como uma função dos parâmetros R_NIP, R_N e β₀. Esta análise de sensibilidade é feita de três diferentes modos: 1) a primeira derivada da função objetivo, 2) a medida de coerência, denominada semelhança, e 3) a sensibilidade no Empilhamento Multifoco.

Migração FD e FFD com aproximações de grande abertura angular

Métodos de migração baseados na equação da onda unidirecional apresentam limitações no imageamento de refletores com forte mergulho e no tratamento de ondas evanescentes. Utilizando a expansão de Padé complexa na solução da equação da onda unidirecional para imageamento em geofísica é possível tratar ondas evanescentes, estabilizando a migração e dispensando um tratamento especial para absorção nas fronteiras do domínio. Utilizando várias parcelas na expansão de Padé, refletores com forte mergulho podem ser corretamente migrados. Nesta dissertação aplicamos a equação da onda unidirecional com expansão de Padé complexa para implementar dois algoritmos de migração em profundidade pré e pós empilhamento: a migração por diferenças finitas (FD) e a migração por diferenças finitas e Fourier (FFD). O estudo das curvas de dispersão e da resposta impulsiva dos operadores de migração nos permitiu escolher o número adequado de parcelas na expansão de Padé e os coeficientes da expansão que garantem estabilidade à continuação do campo de onda para um ângulo de mergulho máximo prescrito. As implementações foram validadas nos dados Marmousi e no modelo de domo de sal da SEG/EAGE mostrando que refletores com forte mergulho foram corretamente migrados, mesmo na presença de forte variação lateral de velocidade. Esses resultados são comparados com outros métodos de migração baseados na equação da onda unidirecional ressaltando a qualidade da aproximação estudada neste trabalho.

Caracterização da qualidade e previsão dos parâmetros físico-químicos de gasolinas comerciais brasileiras através da aplicação de métodos quimiométricos em perfis (fingerprintings) espectroscópicos de ressonância magnética nuclear

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Quantification of Biological Tissue and Construction of Patient Equivalent Phantom (Skull and Chest) for Infants (1-5 years old)

Our main purpose in this study was to quantify biological tissue in computed tomography (CT) examinations with the aim of developing a skull and a chest patient equivalent phantom (PEP), both specific to infants, aged between 1 and 5 years old. This type of phantom is widely used in the development of optimization procedures for radiographic techniques, especially in computed radiography (CR) systems. In order to classify and quantify the biological tissue, we used a computational algorithm developed in Matlab (R). The algorithm performed a histogram of each CT slice followed by a Gaussian fitting of each tissue type. The algorithm determined the mean thickness for the biological tissues (bone, soft, fat, and lung) and also converted them into the corresponding thicknesses of the simulator material (aluminum, PMMA, and air). We retrospectively analyzed 148 CT examinations of infant patients, 56 for skull exams and 92 were for chest. The results provided sufficient data to construct a phantom to simulate the infant chest and skull in the posterior anterior or anterior posterior (PA/AP) view. Both patient equivalent phantoms developed in this study can be used to assess physical variables such as noise power spectrum (NPS) and signal to noise ratio (SNR) or perform dosimetric control specific to pediatric protocols.

Measuring the Spin of Black Holes in Binary Systems Using Gravitational Waves

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

An open source GPS multipath simulator in Matlab/Octave

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

The bias in reversing the Box-Cox transformation in time series forecasting: An empirical study based on neural networks

The Box-Cox transformation is a technique mostly utilized to turn the probabilistic distribution of a time series data into approximately normal. And this helps statistical and neural models to perform more accurate forecastings. However, it introduces a bias when the reversion of the transformation is conducted with the predicted data. The statistical methods to perform a bias-free reversion require, necessarily, the assumption of Gaussianity of the transformed data distribution, which is a rare event in real-world time series. So, the aim of this study was to provide an effective method of removing the bias when the reversion of the Box-Cox transformation is executed. Thus, the developed method is based on a focused time lagged feedforward neural network, which does not require any assumption about the transformed data distribution. Therefore, to evaluate the performance of the proposed method, numerical simulations were conducted and the Mean Absolute Percentage Error, the Theil Inequality Index and the Signal-to-Noise ratio of 20-step-ahead forecasts of 40 time series were compared, and the results obtained indicate that the proposed reversion method is valid and justifies new studies. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

Instantaneous Phase Threshold for Reflector Detection in Ultrasonic Images

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Inverse Modeling of GPS Multipath for Snow Depth Estimation-Part I: Formulation and Simulations

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da dose efetiva, razão sinal-ruído e razão contraste-ruído em tomografia computadorizada de múltiplos detetores

Since discovery, computed tomography is a widely used diagnostic modality. However, this modality imparts relatively high doses to the patients and with fast technological advancement, it is necessary optimize the doses used and ensure the quality of the images through a quality assurance program. This work intended to compare Computed Tomography Dose Index (CTDIW) and effective dose with components of image quality: the Contrast-to-Noise Ratio (CNR) and Signal-to-Noise Ratio (SNR), and a quality factor (Q) deduced by the Rose model for two groups of computed tomography units. The first group was composed by equipments with 10 up to 16 slices and the second one presented 40 up to 320 slices detectors, for the protocols of head and abdomen. It was realized a comparison between different selectable parameters in the protocol of a Philips Brilliance 16, too. The results of the first group to CTDIW, effective dose, SNR and CNR showed variations of 28%, 33%, 37% and 32% respectively for head protocol, and 21%, 27%, 43% and 37% respectively for abdomen protocol. The results of the group 2 to CTDIW, effective dose, SNR and CNR showed variations of 15%, 26%, 36% and 34% respectively for the head protocol, and 8%, 13%, 50% and 60% respectively for abdomen protocol. The comparison between both groups demonstrated similar levels of doses impartation to patients though having so many different configurations, if the uncertainties associated with this measurement were considered. The results of the comparison between different parameters in the Philips Brilliance 16 scanner were in agreement with expected

Comparação da razão sinal-ruído e da uniformidade da imagem entre aquisições com bobina de quadratura e com bobina de corpo

The signal-to-noise ratio and image uniformity analysis parameters are very important in quality control of an MRI scanner. They are measured in regular tests with phantoms. In these tests, however, used to quadrature coil, which has been most widely used clinically, and, therefore, was replaced in the procedures for body coil. In order to understand the difference between these two parameters in these coils, the study aimed to analyze the images acquired from four different phantoms in the same equipment under the same conditions for comparison purposes. With these results, it can be concluded that the body coil signal-to-noise ratio has always smaller than the quadrature in any projection, whereas the image uniformity is larger

Comparação entre metodologias de controle de qualidade em mamografia digital

The best way to detect breast cancer is by screening mammography. The mammography equipments are dedicated and require a rigorous quality control in order to have a good quality image and to early detect this disease. The digital equipment is relatively new in the market and there isn’t a national rule for quality control for several types of digital detectors. This study has proposed to compare two different tests manuals for quality control provided by the manufacturers of digital mammography equipments, and also compare them to the “European guidelines for quality assurance in breast cancer screening and diagnosis “(2006). The studied equipments were: Senographe 2000D from General Electric (GE) and the Hologic Selenia Lorad. Both were digital mammography equipments, the GE unit presents an indirect digital system and the other presents a direct digital system. Physical parameters of the image have been studied, such as spatial resolution, contrast resolution, noise, signal-tonoise ratio, contrast-to-noise ratio and modulation transfer function. After that, a study of the importance of quality control and the requirement to implement a Quality Assurance Program has been done. One data collection was done to compare those manual, it was done by checking which tests are indicated and the minimum frequency which they should be conducted in accordance with each manufacturer. The tests were performed by different methodologies and the results were compared. The examined tests were: the breast entrance skin dose, mean glandular dose, contrast-to-noise ratio, signal-to-noise ratio, automatic exposure control and automatic control of density, modulation transfer function, equipment resolution, homogeneity and ghost