Restoration of image data has become an essential part of the processing of medical images obtained by any system. The same applies in the case of optical coherence tomography. The aim of this work is to study the first restoration methods. Second, the description of the data representation from optical coherence tomography and subsequent discussions that restoration methods based on deconvolution would potentially find application in processing of Optical coherence tomography. Finally, the third to create a program solution of the OCT data restoration process in MATLAB environment and followed by discussion of effectiveness of the presented solutions.

This master`s thesis is focused on a suppression of a distorsion in iris images. The aim of this work is to study and describe existing degradation methods (1D motion blur, uniform 2D motion blur, Gaussian blur, atmospheric turbulence blur, and out of focus blur). Furthermore, these methods are implemented and tested on a set of images. Then, we designed methods for suppression of these distorsions - inverse filtration, Wiener filtration and iterative deconvolution. All of these methods were tested and evaluated. Based on the experimental results, we can conclude that the Wiener-filter restoration is the most accurate approach from our test set. It achieves the best results in both normal and iterative mode.

La plupart des développements récents dans la transmission d'énergie sans fil utilisant des ondes électromagnétiques se concentre sur les systèmes de récupération de l'énergie électromagnétique par les systèmes sans fil, tels que les réseaux WiFi. Cependant, la nature intermittente et imprévisible de ces sources ambiantes rend la récupération d'énergie critique pour certaines applications. Dans ce contexte, le transfert d'énergie sans fil sur des distances considérables grâce aux micro-ondes permet le réveil à distance et l'alimentation durable des dispositifs électroniques se trouvant dans une myriade d'applications omniprésentes dans un mode de vie en évolution constante. L'alimentation d'un dispositif électronique sans fil élimine la nécessité de batterie, ce qui réduit sa taille et son coût. Les travaux présentés dans cette thèse s'inscrivent dans la thématique de la Transmission d'Énergie Sans Fil (TESF) dans les milieux intérieurs. Dans les scénarios où l'énergie est transmise volontairement par des microondes, les systèmes utilisant des ondes continues ne sont pas nécessairement les plus efficaces. L'objectif est de réaliser un système complet de TESF avec la focalisation des ondes électromagnétiques (EM) sur le récepteur afin d'augmenter le rendement du transfert énergétique global. Les études présentées durant cette thèse montrent que la technique du Retournement Temporel (RT) se trouve être optimale pour la focalisation des ondes EM. Sa mise en œuvre s'effectue en deux phases. Dans une première phase dite phase d'apprentissage, une impulsion de faible énergie est transmise par une antenne à un autre endroit du milieu. L'antenne réceptrice enregistre un signal constitué d'une succession d'impulsions retardées, plus ou moins atténuées, et liées aux réflexions dans le milieu. Dans une deuxième phase, appelée phase de focalisation, un signal de haute énergie construit à partir du retournement temporel du signal enregistré est transmis par l'une des antennes. À l'aide de cette approche, il en résulte que le signal retourné temporellement se focalise spatio-temporellement sur l'antenne réceptrice sous forme d'une onde pulsée (PW). Ces propriétés sont particulièrement importantes pour la TESF. Au niveau du circuit récepteur, la rectenna (antenne-redresseur) est le dispositif permettant de capter et convertir les PW focalisées en tension continue. Dans ce projet de recherche, une nouvelle rectenna à base des diodes Schottky avec une architecture de doubleur de courant a été conçue, développée et optimisée afin de garantir les performances optimales de conversion des PW. Des mesures expérimentales réalisées démontrent un fonctionnement très performant prédit par la procédure de conception. De plus, les performances obtenues se distinguent parfaitement vis-à-vis de résultats recensés dans l'état de l'art, ce qui fait de ces travaux une innovation. / Most recent developments in Wireless Energy Transmission (WET) using electromagnetic (EM) waves focus on designing systems to recover the electromagnetic energy lost by common wireless systems such as Wi-Fi networks. However, the intermittent and unpredictable nature of these ambient sources makes harvesting energy critical for some applications. Hence, the WET over considerable distances using microwaves appears in this context allowing the remote wake-up and wireless powering of electronic devices in a myriad of applications that are a part of the constantly evolution of the way of life. Wireless powering of an electronic device eliminates the need of the battery, which reduces its size and cost. The work presented in this thesis belong to the WET in indoor environments field. When energy is voluntarily transmitted by microwaves, systems using continuous waves are not necessarily the most efficient. The aim of this research project is to achieve a complete WET system by focusing of EM waves at the receiver in order to increase the overall energy transfer efficiency. The studies presented during this thesis show that the time reversal technique (TR) is optimal for the focusing of EM waves. The procedure is carried out in two stages. In the first stage called \textit{learning stage}, a low energy pulse is transmitted by an emitting antenna. Another antenna placed in other location in the medium receives and records a signal made of a succession of delayed pulses, more or less attenuated, and related to reflections on the environment. In a second stage called \textit{focusing stage}, a high-energy signal constructed from the time reversal of the recorded signal is transmitted by one of the antennas. Using this technique, it results that the temporally inverted signal focuses spatio-temporally on the receiving antenna in the form of a Pulsed Wave (PW). These properties are particularly important for the WET. At the receiver circuit, the \textit{rectenna} (rectifying antenna) is the device for capturing and converting focused PW to DC voltage. In this research project, we introduce a novel rectenna design based on Schottky diodes with a current-doubler topology designed, developed and optimized to ensure optimum conversion performance of PW. Experimental measurements demonstrate good performance predicted by the design procedure. Moreover, the performances obtained are perfectly distinct from those found in the state of the art, making this work an innovation in WET domain.

Ce manuscrit présente une méthode d’imagerie quantitative et sans état de référence, de défauts de corrosion d’une plaque mince, exploitant de manière passive un réseau embarqué de capteurs d’ondes élastiques guidées. Les applications visées sont le contrôle santé intégré (SHM) de structures critiques qui amènent de fortes contraintes à la fois d’intrusivité des capteurs et de fiabilité du diagnostic. Une solution prometteuse, permettant de multiplier la densité de points de mesure sans augmenter l’intrusivité du système, est offerte par les réseaux de Bragg sur fibre optique (FBG). Toutefois, contrairement aux transducteurs piézoélectriques (PZT) classiquement employés en SHM, les FBG ne permettent pas d’émettre d’ondes élastiques. L’idée consiste à utiliser des méthodes dites « passives » permettant de retrouver la fonction de Green entre deux capteurs à partir du bruit ambiant, naturellement présent dans la structure, mesuré simultanément entre ces deux capteurs. Nous étudions dans ce manuscrit deux méthodes passives : la corrélation de bruit et le filtre inverse passif. Nous verrons que ce dernier a plus de potentiel lorsqu’il est couplé à l’imagerie par tomographie. Différents algorithmes de tomographie sont évalués par simulation numérique puis lors d’expériences comparatives actives et passives à l’aide d’un réseau de PZT. Afin de rendre la tomographie passive robuste, nous présentons une méthode clé de détection de temps de vol, basée sur une représentation temps-fréquence. Enfin, nous décrivons une première démonstration expérimentale de mesures passives par FBG qui laisse à penser que la tomographie passive par FBG est prometteuse. / This manuscript presents a baseline-free quantitative method for the imaging of corrosion flaws present in thin plates. This method only requires an embedded guided waves sensors network in a fully passive way. The field ofapplications are Structural Health Monitoring (SHM) of critical structures with heavy constrains on both sensors intrusiveness and diagnostic reliability. A promising solution allowing to increase the number of measurement points without increasing the intrusiveness of the system is provided by the Fiber Bragg Gratings (FBGs). However, unlike piezoelectric transducers generally used in SHM, the FBGs cannot emit elastic waves. The idea consists in using passive methods in order to retrieve the Green function from elastic diffuse fields - naturally present in structures - measured simultaneously between two sensors. In this manuscript, two passive methods are studied: the ambient noise correlation and the passive inverse filter. It is shown that the latter gives better results when coupled with tomography. Several tomography algorithms are assessed with numerical simulations and then applied to active and passive datasets measured by a PZT network. In order to make passive tomography robust, a time of flight identification method is proposed, based on a time-frequency representation. Finally, a novel experimental demonstration of passive measurements with FBGs only is presented, suggesting high potential for FBGs passive tomography.

Matched frequency responses are a fundamental starting point for a variety ofimplementations for microphone arrays. In this report, two methods for frequencyresponse-calibration of a pre-assembled microphone array are presented andevaluated. This is done by extracting the deviation in frequency responses of themicrophones in relation to a selected reference microphone, using a swept sine asa stimulus signal and an inverse filter. The swept sine includes all frequencieswithin the bandwidth of human speech. This allows for a full frequency responsemeasurements from all microphones using a single recording.Using the swept sine, the deviation in frequency response between the microphonescan be obtained. This deviation represents the scaling factor that all microphonesmust be calibrated with to match the reference microphone. Applying the scalingfactors on the recorded stimulus signal shows an improvement for both implementedmethods, and where one method matches the frequency response of the microphoneswith high accuracy.Once the scaling factors of the various microphones is obtained, it can be usedto calibrate other recorded signals. This leads to an minor improvement formatching the frequency responses, as it has been shown that the differencesin frequency response between the microphones is signal-dependent and variesbetween recordings. The response differences between the microphones dependson the design of the array, speaker, room and the acoustic frequency dispersionthat occurs with sound waves. This makes it difficult to calibrate the frequencyresponses of the microphones without appropriate equipment because the responseof the microphones is noticeably affected by these other factors. Proposals to addressthese problems are discussed in the report as future work. / Matchade frekvenssvar är en grundläggande utgångspunkt för ett flertal implementationer för mikrofonarrayer. I denna rapport presenteras och utvärderas tvåmetoder för frekvenssvarskalibrering för en förmonterad mikrofonarray. Detta görsgenom att extrahera avvikelsen i frekvenssvar hos alla mikrofoner i förhållandetill en vald referensmikrofon. Frekvenssvaren tas fram med hjälp av ettsinussvep som stimulanssignal och ett inverterat filter. Sinussvepet inkluderar helafrekvensbredden för mänskligt tal och möjliggör att mikrofonernas fulla frekvenssvarkan analyseras från en enda inspelning.Med hjälp av sinussvepet kan avvikelsen i frekvenssvar mellan mikrofonerna erhållas.Denna avvikelse representerar den skalningsfaktor alla mikrofoner måste kalibrerasefter för att matcha referensmikrofonen. Genom att applicera faktorerna på deninspelade stimulussignalen ses en förbättring för båda implementerade metoderna,där en metod matchar mikrofonernas frekvenssvar med hög noggrannhet.När skalningsfaktorn för de olika mikrofonerna har erhållits kan den användas föratt kalibrera andra inspelade signaler. Detta leder till en liten förbättring i att matchafrekvenssvaren, då det har visat sig att skillnader mellan mikrofonernas frekvenssvarär signalberoende och varierar mellan inspelningar. Skillnader i frekvenssvar mellanmikrofonerna beror på ljudets utbredning i rummet, utformningen av arrayen,högtalaren och den akustiska frekvensspridningen som uppstår hos ljudvågor. Dettagör det svårt att kalibrera frekvenssvaren hos mikrofonerna utan lämplig utrustningeftersom mikrofonernas respons märkbart påverkas av dessa andra faktorer. Förslagför att kringgå dessa problem diskuteras i rapporten och tas upp som framtidaarbete.

Kmitočtové filtry a sinusoidní oscilátory jsou lineární elektronické obvody, které jsou používány v široké oblasti elektroniky a jsou základními stavebními bloky v analogovém zpracování signálu. V poslední dekádě pro tento účel bylo prezentováno velké množství stavebních funkčních bloků. V letech 2000 a 2006 na Ústavu telekomunikací, VUT v Brně byly definovány univerzální proudový konvejor (UCC) a univerzální napět'ový konvejor (UVC) a vyrobeny ve spolupráci s firmou AMI Semiconductor Czech, Ltd. Ovšem, stále existuje požadavek na vývoj nových aktivních prvků, které nabízejí nové výhody. Hlavní přínos práce proto spočívá v definici dalších původních aktivních stavebních bloků jako jsou differential-input buffered and transconductance amplifier (DBTA), current follower transconductance amplifier (CFTA), z-copy current-controlled current inverting transconductance amplifier (ZC-CCCITA), generalized current follower differential input transconductance amplifier (GCFDITA), voltage gain-controlled modified current-feedback operational amplifier (VGC-MCFOA), a minus-type current-controlled third-generation voltage conveyor (CC-VCIII-). Pomocí navržených aktivních stavebních bloků byly prezentovány původní zapojení fázovacích článků prvního řádu, univerzální filtry druhého řádu, ekvivalenty obvodu typu KHN, inverzní filtry, aktivní simulátory uzemněného induktoru a kvadraturní sinusoidní oscilátory pracující v proudovém, napět'ovém a smíšeném módu. Chování navržených obvodů byla ověřena simulací v prostředí SPICE a ve vybraných případech experimentálním měřením.