Στην παρούσα Διπλωματική εργασία μελετήθηκε, σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε ένα σύστημα εντοπισμού θέσης ηχητικής πηγής σε μία επιφάνεια δύο διαστάσεων. Η πηγή που χρησιμοποιήθηκε ήταν ένα ηχείο τοποθετημένο σε αυτή την επιφάνεια, μέσω του οποίου εκπέμπονταν ακουστικές συχνότητες. Σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε το απαιτούμενο υλικό, το οποίο αποτελείται από τρεις πλακέτες μικροφώνων οι οποίες συνδέονται σε μία κεντρική πλακέτα που εξυπηρετεί την επικοινωνία με τον ηλεκτρονικό υπολογιστή. Η επεξεργασία των σημάτων γίνεται με τη βοήθεια του λογισμικού που αναπτύχθηκε, το οποίο εμφανίζει σε πραγματικό χρόνο τις πληροφορίες για την κίνηση της πηγής. Το σύστημα αυτό μπορεί να εφαρμοστεί για τη μετατροπή μιας επιφάνειας (πχ του παραδοσιακού πίνακα κιμωλίας) σε έναν χαμηλού κόστους διαδραστικό πίνακα που θα έχει τη δυνατότητα να καταγράφει ηλεκτρονικά τα δεδομένα την ώρα που γράφονται. / In this Diploma Thesis a position detection system for a sound source on a two-dimensional coordinate system was studied, designed and implemented. The sound source was a loudspeaker positioned on the surface on which the sound frequencies were transmitted. All the required hardware was designed and constructed, including three microphone boards connected to a main board which handled communications with a computer. Signal processing was carried out using purpose-built software, which displays in real time information on the motion of the sound source. This system can be used to transform a surface (such as a blackboard or a whiteboard) into a low cost interactive board, adding the ability to electronically record the data while it is being created.

Η περιοχή μελέτης ανήκει στη ΒΔ Πελοπόννησο, εκτείνεται στο βόρειο τμήμα του νομού Ηλείας και στο νοτιοανατολικό τμήμα του νομού Αχαΐας, χαρακτηρίζεται από την εμφάνιση υπόθερμων θερμομεταλλικών πηγών, καταλαμβάνει έκταση περίπου 1500 Km2 και αναπτύσσεται σε διεύθυνση Α-Δ από τον Ερύμανθο ως τις δυτικές ακτές. Η περιοχή μελέτης οριοθετήθηκε με κύριο κριτήριο τη γεωλογική δομή και τη νεοτεκτονική εξέλιξη της ΒΔ Πελοποννήσου αλλά και τις υδρογεωλογικές συνθήκες, προκειμένου να ερευνηθεί η προέλευση της θερμομεταλλικής υδροφορίας της πηγής των Λουτρών Κυλλήνης καθώς και η σχέση της με τις υπόλοιπες θερμομεταλλικές εμφανίσεις της περιοχής μελέτης. Η αναζήτηση της ζώνης τροφοδοσίας της θερμομεταλλικής πηγής Κυλλήνης προέκυψε από την γεωλογική – υδρογεωλογική έρευνα στην περιοχή Λουτρών Κυλλήνης, σε συνδυασμό με τα στοιχεία υφιστάμενων μελετών, από όπου προκύπτει: 1) η σχέση του νερού της πηγής Κυλλήνης, μετεωρικής προέλευσης, με τους βαθύτερους υδροφορείς μέσω των ενεργών νεοδιαπειρικών ρηγμάτων, η δε ανάπτυξη της θερμομεταλλικής υδροφορίας εντοπίζεται σε μία ζώνη με γενική διεύθυνση Α-Δ, 2) η παροχή, η θερμοκρασία και η μεταλλικότητα της πηγής παρουσιάζει διαχρονικά σταθερότητα και το θερμό θειούχο νερό δημιουργείται εντός ασβεστολιθικών πετρωμάτων, που βρίσκονται σε μεγαλύτερες αποστάσεις σε σχέση με αυτά της περιοχής Κάστρου Κυλλήνης. Από τη γεωλογική, τεκτονική και υδρογεωλογική διερεύνηση της περιοχής μελέτης προκύπτει: 1) η δυνατότητα τόσο της κατακόρυφης όσο και της οριζόντιας σε βάθος κίνησης του νερού μέσω του σύνθετου τεκτονικού ιστού της περιοχής, 2) η από το κεντρικό τμήμα της μεταλπικής λεκάνης πιθανή επικοινωνία των θερμομεταλλικών νερών μέσα από τις ζώνες των ρηγμάτων της περιοχής και 3) η πιθανή τροφοδοσία αυτών από το καρστικό σύστημα των ανθρακικών σχηματισμών του Ερύμανθου. Από την υδροχημική – ισοτοπική έρευνα των νερών του δικτύου δειγματοληψίας που περιελάμβανε νερά πηγών και γεωτρήσεων τόσο γλυκού νερού όσο και θερμομεταλλικού, με διασπορά στην έκταση της περιοχής μελέτης, μελετήθηκε ο υδροχημικός χαρακτήρας των υπόγειων νερών και η ισοτοπική τους σύσταση. Συσχετίζοντας τις γεωλογικές – υδρογεωλογικές συνθήκες των εμφανίσεων της θερμομεταλλικής υδροφορίας στη περιοχή μελέτης με τα υδροχημικά τους χαρακτηριστικά (δηλαδή τους υδροχημικούς δείκτες, τη χημική ταξινόμηση, το χαρακτηρισμό του τύπου των νερών), σε συνάρτηση με την ισοτοπική τους σύσταση, επιβεβαιώνεται η κοινή προέλευση των γεωθερμικών ρευστών των διαφορετικών πηγών καθώς και η συμμετοχή του νερού των καρστικών υδροφορέων της ζώνης Πίνδου στη τροφοδοσία τους. Οι διαφορές που παρατηρούνται ωστόσο στη σύσταση στο σημείο εκροής (δηλαδή διαφορετική θερμοκρασία και αλατότητα, διαφορά στην παροχή, καθώς και μικρές διαφορές σε συγκεντρώσεις ιόντων), μαρτυρούν τη διαφορετική πορεία του γεωθερμικού ρευστού από το γεωθερμικό ταμιευτήρα ως την επιφάνεια. / The region of study belongs to the SW Peloponnese, extends in the northern department of the province of Ilia and in the SE department of the province of Achaia, is characterized by the appearance of hypothermal geothermal-mineral springs, occupies extent approximately 1500 Km2 and is developed in direction E-W from Mount Erymanthos to the sea. The region of study was delimited with main criterion the geological structure and the neotectonic development of SW Peloponnese but also the hydrogeological circumstances so that the origin of the geothermal aquifer of the spring of Killini’s Baths as well as its relation with the remainder of the geothermal-mineral appearances in the region of study are searched. The inquiry of the recharge zone of the geothermal spring of Killini resulted from the geological – hydrogeological research in the region of Killini’s Baths in combination with the elements of pre-existing studies, from where it results: 1) the relation of the water in Killini’s spring, whose origin is meteoric, with the deeper aquifers via the active diapir faults as well as the growth of the geothermal aquifer which is located in an area with general direction Ε-W, 2) the supply, the temperature and the minerality of the spring present stability through the years and the hot, sulphurous water is created on the inside of limestone rocks, that are found in bigger distances in relation to those of the region of Killini’s Castle. From geological, tectonics and hydrogeological investigation in the region of study, it results: 1) the possibility of both vertical and horizontal in-depth water movement via the complex tectonic web of the region, 2) the likely communication of geothermal-mineral via the fault zones of the region in the central department of the post alpine basin 3) probable recharge of the geothermal-mineral from the karsts system of Mount Erymanthos carbonic formations. The hydrochemical character of the underground waters and their isotopic composition were studied, with dissemination in the extent of study region , by the hydrochemical-isotopic research of waters of network of sampling that included waters of springs and drillings both sweet and geothermal-mineral. The common origin of geothermal fluid coming from different springs as well as the participation of the karst aquifer of the zone of Mount Erymanthos in their recharge were confirmed by connecting the geological – hydrogeological conditions of the geothermal – mineral aquifer appearances in the region of study with their hydrochemical characteristics (hydrochemical indicators, the chemical classification, the characterization of water type) and in combination with their isotopic composition. However, the differences that are observed in the characteristics at the point of flow (different temperature and salinity, difference in the supply as well as small differences in concentration if ions), testify the different course of geothermal fluid from the geothermal basin to the surface.

Στη παρούσα Διπλωματική εργασία μελετήθηκε, σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε ένα σύστημα εντοπισμού θέσης ηχητικής πηγής. Συγκεκριμένα, αυτή η πηγή μπορεί να είναι ο κτύπος των δακτύλων ενός χρήστη πάνω στην επιφάνεια ενός τραπεζιού, καθώς “πληκτρολογεί”, ή ο ήχος ενός μολυβιού ή μίας κιμωλίας που παράγεται από το γράψιμο σε χαρτί ή σε έναν πίνακα, αντιστοίχως. Στόχος της εφαρμογής αυτής είναι η μετατροπή της επιφάνεια ενός γραφείου ή ενός πίνακα σε ένα “φτηνό” αλλά αποδοτικό ηλεκτρονικό μέσο εισόδου γραφικών ή εγγραφής, δηλαδή σε μία ηλεκτρονική ταμπλέτα. Τελικώς, αυτή η εργασία επικεντρώνεται στα προβλήματα τα οποία μειώνουν την ακρίβεια αυτού του εντοπισμού και επιπλέον σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε το υλικό και το λογισμικό που απαιτείται για την υποστήριξη του προαναφερθέντος συστήματος. / In this diploma Thesis a sound source positioning system, was studied, designed and implemented. The sound, in particular, could be produced by "tapping a keyboard" onto a table surface or it is the noise produced while writing with a pencil or a piece of chalk, onto paper or on the surface of a blackboard, respectively. The aim of this application is to transform the surface of a desk or a blackboard into a "cheap" but effective electronic input device, in other, words an electronic tablet. Lastly, this Thesis is focused on the problems causing the reduction of accuracy in estimating the posistion of the acoustic source and also on the design and construction of the hardware and software that support the produced system.

Στην παρούσα εργασία έγινε προσπάθεια να διερευνηθούν οι υδρογεωλογικές συνθήκες των καρστικών υδροφόρων οριζόντων του κεντρικού τμήματος του νομού Αχαΐας και να οριοθετηθούν οι κύριες υδρογεωλογικές λεκάνες ή ενότητες της περιοχής. Στα πλαίσια της έρευνας αυτής εκτελέσθηκαν οι παρακάτω εργασίες: α) Γεωλογική αναγνώριση της περιοχής. β) Ανάλυση του υδρογραφικού δικτύου και του μορφολογικού αναγλύφου της περιοχής έρευνας. γ) Χάραξη γεωλογικών τομών που καλύπτουν όλη την περιοχή μελέτης με σκοπό τη διερεύνηση του υδρογεωλογικού καθεστώτος στην περιοχή. δ) Αναγνώριση των κυριοτέρων πηγών στην ύπαιθρο και σχεδιασμός σκαριφημάτων για κάθε μία από αυτές. ε) Χάραξη υδρογεωλογικών λεκανών για την περιοχή μελέτης που αποστραγγίζονται από τις αντίστοιχες πηγές. ζ) Επεξεργασία των υδροχημικών δεδομένων στα νερά των πηγών. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα που προέκυψαν από την παρούσα έρευνα φαίνεται ότι η έντονη τεκτονική καταπόνηση που έχουν δεχθεί οι γεωλογικοί σχηματισμοί κατά το παρελθόν παίζει σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση των υδρογεωλογικών λεκανών της περιοχής, καθώς τα ρήγματα ελέγχουν την εξάπλωσή τους. Ακόμη, τα παράλληλα τεκτονικά λέπια δημιουργούν υδρογεωλογικές λεκάνες διεύθυνσης περίπου Β-Ν. Τοπικό επίπεδο βάσης αποτελούν πολλές φορές οι πυριτικές παρενστρώσεις των ανωκρητιδικών ασβεστολίθων, αφού συντελούν στο σχηματισμό μικρής σημασίας υδροφόρων οριζόντων. Στα μέτωπα των επωθήσεων παρουσιάζεται μεγαλύτερο ποσοστό καρστοποίησης των ασβεστολίθων (π.χ. Καλούσι, Πλατανόβρυση) λόγω μεγαλύτερης καταπόνησης των πετρωμάτων στις περιοχές αυτές. Τα διαγράμματα Piper δίνουν γενικά τύπο νερού Ca – HCO3 που δείχνει νερά που φιλοξενούνται σε καθαρά ασβεστολιθικούς υδροφόρους. Τέλος, η πλήρης ή μερική υδρομάστευση των πηγών συντελεί στην αλλαγή του υδραυλικού καθεστώτος των πηγών, με αποτέλεσμα μερικές από αυτές να μην λειτουργούν πλέον, ενώ η ρύπανση του νερού των πηγών σε ορισμένες θέσεις οφείλεται καθαρά σε ανθρωπογενείς δραστηριότητες. / This paper presents the results of the hydrogeological research in the karst aquifers conducted in the central part of the Achaia province, as well as the limitation of the hydrogeological basins. During the research, the tasks that were performed were the following: a) Geological research of the whole area. b) Geomorphological and hydrographical analysis of the research area. c) Side elevations in order to define the hydrogeological conditions in the exploration area. d) Location of the springs and drawing side elevations for each one of them. e) Drawing of the hydrogeological basins that are dewatered of the springs. f) Elaboration of the hydrochemical data of the spring waters. According to the results that came up at the end of this research, it seems that the tectonic pressure to the rocks and the sediments of the area has infected the development of the hydrogeological basins because the faults usually control their diffusion. Furthermore, the parallel tectonic flakes form hydrogeological basins with a North-South orientation. Local base-level of the karst aquifers are usually the clay intrusions inside the limestone layers, that form aquifers of small importance. In the areas near the thrust, there is bigger solution in the karst aquifers (e.g. Platanovrisi, Kalousi etc.), because of the amount of pressure that affected those areas. The Piper diagrams suggest a water type of Ca-HCO3 that shows water from limestone aquifers. Finally, the use of the spring waters in many cases is so big that it affects the level of the underground water, while the contamination of the water seems to be imputed to the stock farming in some places.

The aim of our work was to provide a robust method for evaluating imaging performance of positron emission tomography (PET) systems and particularly to estimate the modulation transfer function (MTF) using the line spread function (LSF) method. A novel plane source was prepared using thin layer chromatography (TLC) of a fluorine-18-fluorodeoxyglucose (18F-FDG) solution. The source was placed within a phantom, and imaged using the whole body (WB) two dimensional (2D) and three dimensional (3D) standard imaging protocols in a hybrid PET/CT scanner. Modulation transfer function was evaluated by determining the LSF, for various reconstruction methods and filters. The proposed MTF measurement method was validated against the conventional method, based on point spread function (PSF). Higher MTF values were obtained with 3D scanning protocol and 3D iterative reconstruction algorithm. All MTF obtained using 3D reconstruction algorithms showed better preservation of higher frequencies than the 2D algorithms. They also exhibited better contrast and resolution. MTF derived from LSF were more precise compared with those obtained from PSF since their reproducibility was better in all cases, providing a mean standard deviation of 0.0043, in contrary to the PSF method which gave 0.0405. By using our novel plane source we developed a method for measuring the image registration shift between the CT and the PET images in fusion. The method gave results that are comparable to the manufacturers’ method for image registration and has the advance that is applicable to all scanner models. Through the MTF it is also feasible to compare commercially available scanners in terms of image quality. In conclusion, the proposed method is novel and easy to implement for characterization of the signal transfer properties and image quality of PET/CT systems. It provides an easy way to evaluate the frequency response of each kernel available. The proposed method requires cheap and easily accessible materials, available to the medical physicist in the nuclear medicine department. Furthermore, it is robust to aliasing and since this method is based on the LSF, is more resilient to noise due to greater data averaging than conventional PSF-integration techniques. In this study was used to assess the image quality. But it can also be used as a method of quality control and stability of system performance over time. / Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να εισαγάγει μια νέα μέθοδο για την αξιολόγηση των χαρακτηριστικών της ποιότητας εικόνας στην τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET). Ειδικότερα, έγινε εκτίμηση της συνάρτησης διαμόρφωσης μεταφοράς (MTF) σε PET εικόνες με χρήση της συνάρτησης διασποράς γραμμής (LSF). Κατασκευάστηκε μία πρότυπη επίπεδη πηγή, Λεπτού Χρωματογραφικού Χάρτη (TLC), υψηλής ομοιογένειας. Οι καμπύλες της MTF υπολογίστηκαν από την ανακατασκευή των εγκάρσιων τομών της επίπεδης πηγής. Η ανακατασκευή έγινε για όλους τους διαθέσιμους αλγόριθμους ανακατασκευής και φίλτρα καθώς και για τους δύο τρόπους σάρωσης (2D και 3D). Τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με την MTF που προκύπτει μέσω της συνάρτησης διασποράς σημείου (PSF). Με την χρήση της επίπεδης πηγής αναπτύχθηκε μέθοδος με την οποία μπορεί να ελεγχθεί η σύμπτωση της εικόνας του CT και της εικόνας του PET κατά την σύντηξη. Η μέθοδος συγκρίθηκε με τον τρόπο ελέγχου που καθορίζει ο κατασκευαστής του συστήματος. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε σύγκριση μεταξύ δύο εμπορικών συστημάτων από διαφορετικούς κατασκευαστές. Η σύγκριση πραγματοποιήθηκε για τα διαθέσιμα πρωτόκολλα σάρωσης και τους προτεινόμενους αλγόριθμους ανακατασκευής κάθε συστήματος. Η σάρωση του αντικειμένου σε 3D και η χρήση τρισδιάστατων αλγορίθμων ανασύστασης είχε ως αποτέλεσμα την δημιουργία εικόνων με υψηλότερες τιμές MTF. Όλες οι καμπύλες MTF που προέκυψαν από τρισδιάστατους αλγόριθμούς ανασύστασης έδειξαν καλύτερη απόκριση στις υψηλότερες συχνότητες από τους δισδιάστατους αλγόριθμους. Οι εικόνες που προέρχονται από τρισδιάστατους αλγόριθμους έχουν καλύτερη αντίθεση (contrast) και διακριτική ικανότητα (resolution). Οι καμπύλες MTF που προέρχονται από την LSF έχουν καλύτερη ακρίβεια σε σχέση με τις καμπύλες MTF που προέρχονται από την PSF και η επαναληψιμότητα τους ήταν καλύτερη σε όλες τις περιπτώσεις. Η μέση τιμή της τυπικής απόκλισης των καμπυλών MTF που προέρχονται από την LSF βρέθηκε ίση με 0,0043, ενώ η μέση τιμή της τυπικής απόκλισης των καμπυλών MTF που προέρχονται από την χρήση της PSF ήταν 0,0405. Με την προτεινόμενη μέθοδο αξιολόγησης είναι δυνατόν να συγκριθούν δύο ή περισσότερα εμπορικά διαθέσιμα συστήματα ως προς τα ποιοτικά χαρακτηριστικά της εικόνας τους. Τέλος, η μέτρηση της απόκλιση της εικόνας του CT και του PET στην εικόνα σύντηξης με την μέθοδο που αναπτύχθηκε ήταν συγκρίσιμη με την τιμή που μετρήθηκε εφαρμόζοντας την μέθοδο του κατασκευαστή. Συμπερασματικά, η παρούσα εργασία έδειξε ότι η χρήση της MTF, που προέρχεται από την LSF, μπορεί να χαρακτηρίσει πλήρως την ποιότητα εικόνας PET. Με τη προτεινόμενη μέθοδο αξιολόγησης της ποιότητας εικόνας, η διερεύνηση των διαφόρων στοιχείων της αλυσίδας απεικόνισης μπορεί να γίνει πιο απλή και να βελτιωθεί περαιτέρω και η συνολική απόδοση συστημάτων PET. Η προτεινόμενη μέθοδος αξιολόγησης απαιτεί υλικά που είναι συνηθισμένα στο κλινικό περιβάλλον, μπορεί να εφαρμοστεί πειραματικά και να χρησιμοποιηθεί στην κλινική πράξη. Επιπλέον, επειδή η μέθοδος βασίζεται στην LSF, είναι πιο ανθεκτική στο θόρυβο από τις συμβατικές τεχνικές που κάνουν χρήση της συνάρτησης διασποράς σημείου. Σε αυτή τη μελέτη χρησιμοποιήθηκε για την εκτίμηση της ποιότητας εικόνας. Μπορεί όμως να χρησιμοποιηθεί και ως μέθοδος ελέγχου ποιότητας και σταθερότητας της απόδοσης του συστήματος στον χρόνο.