Flaws Detection and Localization in a Plate for Structural Health Monitoring by Means of Guided Waves and Matching Pursuit Algorithms

In a Structural Health Monitoring context certain image processing techniques allow flaws detection and localization by means of a typical set-up composed by a piezoelectric transducers network arbitrarily distributed in the structure under test. In the present work a method based on the use of three piezo electric transducers (one emitter and two receivers) is proposed, for the monitoring of plate-like structures. The method employs a guided Lamb waves propagation model including the A0 and S0 modes. A library of simulated signals based on this model is then implemented, for every possible position belonging to a spatial matrix (grid) defined a priory. An orthogonal Matching pursuit algorithm is also included in the procedure, in order to select the data that better represent the received signals. According to these results, an estimation of the flaw position is eventually proposed. This procedure is then repeated in a different spatial grid, with new simulated signals describing a smaller region around the flaw, until a certain precision threshold imposed a priory is reached. This precision takes into account the transducer network geometry, the flaw position as well as the Signal-to-Noise Ratio of the acquired signals. An experimental validation, based on the comparison between healthy and damaged-induced zone (artificial flaws created in a reversible way by means of magnets) is eventually proposed

Insertion d'informations numériques dans un signal : Application à la classification de données expérimentales en anémométrie laser Doppler

Ce travail propose d'évaluer une procédure de marquage de signaux expérimentaux en anémométrie laser à effet Doppler. La méthode adoptée est basée sur une technique d'étalement de spectre et des mesures de corrélation. L'impact du marquage sur la qualité des estimations des paramètres de la vitesse particulaire acoustique est mesuré de manière objective à l'aide d'une méthode basée sur la dérivée de la phase du signal

Comparaison d'estimateurs de fréquence à complexité algorithmique réduite

De nombreux algorithmes, basés sur une modélisation Auto Régressive du signal, ont été proposés pour des problèmes d'estimation de fréquence de signaux périodiques. Nous nous intéressons ici aux performances statistiques de tels estimateurs, et proposons des formules approchées du biais et de la variance des estimées. Les résultats obtenus permettent de mettre en évidence l'influence de la fréquence recherchée, du rapport signal sur bruit et du nombre de points sur les performances de l'estimateur

DR1 doped sol-gel planar waveguides for nonlinear devices operating at telecommunications wavelengths

International audienceWe report on linear and nonlinear optical properties of Disperse Red 1-doped solgel waveguides. The refractive-index and optical-propagation losses of the guiding layer were measured between 0.756 mm and 1.64 mm. The spectral broadening of the chromophore charge-transfer transition in the visible is modeled with a Voigt-profile function. In the telecommunications window the attenuation is dominated by the overtones of the O--H bonds vibration bands. The nonlinear optical coefficients were measured at different poling strengths with the Maker-fringe method. The nonlinear coefficient d33 was found to be 4.5 pm V21 at 1.58 mm for a poling field of 60 Vmm21

Mesure de vitesse acoustique particulaire en champ libre par anémométrie laser Doppler

- Cette étude présente une méthode d'estimation de la vitesse particulaire acoustique et de la vitesse de convection par Anémométrie Laser à effet Doppler (ALD). Ces paramètres sont estimés grâce à l'utilisation conjointe d'une technique de démodulation synchrone en quadrature et d'un estimateur basé sur la dérivée de la phase du signal Doppler. Enfin, cette méthode est appliquée à la mesure des paramètres de la vitesse acoustique en champ libre pour une excitation sinusoïdale

Évaluation de méthodes de compression en IRM cardiaque

- Avec l'expansion des modalités d'imagerie médicale, comprimer des images digitales médicales peut faciliter leur transmission et leur archivage. Cet article évalue et compare deux méthodes de compression irréversible, JPEG et le codage par ondelettes, appliqués à des séquences multicoupes d'IRM cardiaque en diastole. Les méthodes sont évaluées qualitativement selon des critères d'interprétation clinique des images, par des radiologistes. La qualité des images reconstruites n'est alors pas jugée satisfaisante (pour une interprétation clinique correcte) pour des taux de compression supérieurs à 27:1 pour JPEG et 35:1 pour le codage par ondelettes. Ensuite, nous avons évalué l'effet de ces méthodes de compression irréversibles sur le calcul de paramètres cliniques tels que la masse du coeur et le volume ventriculaire diastolique, obtenus par une segmentation automatique des contours du ventricule gauche. Le codage par ondelettes permet d'accepter des taux de compression de l'ordre de 67:1, alors que JPEG sera limité à 43:1. En terme de qualité des images reconstruites, le codage par ondelettes apparaît supérieur au codage JPEG aussi bien à faibles qu'à forts taux de compression. Nous concluons, qu'en IRM cardiaque, se limiter aux taux de compression définis par l'évaluation psychovisuelle permet d'assurer la validité des paramètres cliniques calculés automatiquement

Mortality and pulmonary complications in patients undergoing surgery with perioperative SARS-CoV-2 infection: an international cohort study

Background: The impact of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) on postoperative recovery needs to be understood to inform clinical decision making during and after the COVID-19 pandemic. This study reports 30-day mortality and pulmonary complication rates in patients with perioperative SARS-CoV-2 infection. Methods: This international, multicentre, cohort study at 235 hospitals in 24 countries included all patients undergoing surgery who had SARS-CoV-2 infection confirmed within 7 days before or 30 days after surgery. The primary outcome measure was 30-day postoperative mortality and was assessed in all enrolled patients. The main secondary outcome measure was pulmonary complications, defined as pneumonia, acute respiratory distress syndrome, or unexpected postoperative ventilation. Findings: This analysis includes 1128 patients who had surgery between Jan 1 and March 31, 2020, of whom 835 (74·0%) had emergency surgery and 280 (24·8%) had elective surgery. SARS-CoV-2 infection was confirmed preoperatively in 294 (26·1%) patients. 30-day mortality was 23·8% (268 of 1128). Pulmonary complications occurred in 577 (51·2%) of 1128 patients; 30-day mortality in these patients was 38·0% (219 of 577), accounting for 81·7% (219 of 268) of all deaths. In adjusted analyses, 30-day mortality was associated with male sex (odds ratio 1·75 [95% CI 1·28–2·40], p\textless0·0001), age 70 years or older versus younger than 70 years (2·30 [1·65–3·22], p\textless0·0001), American Society of Anesthesiologists grades 3–5 versus grades 1–2 (2·35 [1·57–3·53], p\textless0·0001), malignant versus benign or obstetric diagnosis (1·55 [1·01–2·39], p=0·046), emergency versus elective surgery (1·67 [1·06–2·63], p=0·026), and major versus minor surgery (1·52 [1·01–2·31], p=0·047). Interpretation: Postoperative pulmonary complications occur in half of patients with perioperative SARS-CoV-2 infection and are associated with high mortality. Thresholds for surgery during the COVID-19 pandemic should be higher than during normal practice, particularly in men aged 70 years and older. Consideration should be given for postponing non-urgent procedures and promoting non-operative treatment to delay or avoid the need for surgery. Funding: National Institute for Health Research (NIHR), Association of Coloproctology of Great Britain and Ireland, Bowel and Cancer Research, Bowel Disease Research Foundation, Association of Upper Gastrointestinal Surgeons, British Association of Surgical Oncology, British Gynaecological Cancer Society, European Society of Coloproctology, NIHR Academy, Sarcoma UK, Vascular Society for Great Britain and Ireland, and Yorkshire Cancer Research

Contribution à l'estimation paramétrique de signaux à variation sinusoïdale de la fréquence instantanée et à amplitude variable : application à l'anémométrie laser à effet Doppler pour l'acoustique

Laser Doppler Anemometry (LDA), which is widely used in fluid mechanics, can also be used in order to measure acoustic particle velocity. The knowledge of this vector quantity could be especially useful to characterize a complex acoustic field, allowing for example the study of phenomena close to vibrating surfaces or around duct discontinuities. In addition, LDA ensures, for this kind of problem, theoretically non-invasive velocity measurements with an excellent spatial resolution.The Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine is equipped with a system designed for acoustic velocity measurement. For nearly eight years, research has been directed towards the experimental assessment of this technique and the development of signal processing methods based on post-processing techniques, with the assumption of a constant amplitude Doppler signal.However, in order to design a more integrated set-up, furthermore easy to manipulate, it is essential to design a system providing real-time measurements of acoustic velocity and taking into account the varying amplitude of the Doppler signal.This research work offers signal processing methods adapted to the estimation of acoustic particle velocity, for a sine-wave excitation, and defines hardware and software architectures suited to this measurement. The latter is performed with the help of the in-phase and the quadrature components of the Doppler signal, which is downshifted thanks to an analog quadrature demodulation technique especially designed for this application. Three estimators are then proposed: the first is based on the Doppler phase derivation, and is the starting point of a second method based on maximum likelihood estimation. The extended Kalman filter is the third method explored . Finally , the approximated, though accurate, analytical forms of the Cramer-Rao bounds show the influence of the parameters on the quality of the estimations. Estimator performance is then illustrated by means of statistical Monte-Carlo simulations. An assessment of the complexity of these algorithms also supplements this evaluation.Finally, the assessment of the estimation technique is obtained thanks to two experiments. Firstly, the measurement of the sinusoidal velocity of the displacement of a needle assembled in a vibration exciter allows the comparison of the results obtained by LDA with those obtained with a laser vibrometer. Then, the measurement of the acoustic particle velocity field radiated by a loudspeaker, is proposed. The measurements obtained in free field by LDA are then compared with the reference velocities obtained using a sound intensity probe.L'anémométrie laser à effet Doppler (ALD), dont l'utilisation est très répandue en mécanique des fluides, peut aussi être utilisée pour la mesure de vitesse particulaire acoustique. La nature vectorielle de cette grandeur permet de caractériser les champs à structure complexe ce qui autorise, par exemple, l'étude de phénomènes acoustiques au voisinage de parois vibrantes ou de discontinuités géométriques. L'ALD offre, pour ce type de problème, le double avantage de présenter une bonne résolution spatiale de la mesure et de ne perturber que faiblement le champ à explorer.Le Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine est équipé d'un banc de mesure conçu pour la mesure de vitesse acoustique. Depuis près de huit ans, les recherches se sont orientées vers la validation expérimentale de cette technique ainsi que vers l'élaboration de méthodes de traitement des signaux propres à extraire la vitesse particulaire dans un contexte de traitement différé et avec l'hypothèse d'un signal Doppler d'amplitude constante. Cependant, pour que l'ALD soit exploitable efficacement il est indispensable de concevoir un système de mesure, simple d'utilisation, permettant d'accéder rapidement à la vitesse acoustique et prenant en compte la nature variable de l'amplitude du signal Doppler.L'objectif de cette étude est donc de proposer des méthodes de traitement du signal adaptées à l'estimation de la vitesse particulaire acoustique, dans le cas d'une excitation sinusoïdale, et de définir une architecture matérielle et logicielle indispensable à cette mesure. Celle-ci s'opère à partir des composantes en phase et en quadrature du signal Doppler ramenées en bande de base à l'aide d'un dispositif de démodulation analogique spécialement développé pour cette application. Trois estimateurs sont alors proposés : le premier est basé sur le calcul de la dérivée de la phase du signal Doppler. Sa principale vocation consiste à initialiser une deuxième méthode d'estimation basée sur la recherche du maximum de vraisemblance. Le filtrage de Kalman étendu constitue la troisième méthode explorée. Enfin, les formes analytiques, approchées mais précises, des bornes de Cramer-Rao montrent l'influence des paramètres du problème sur la qualité des estimations. Par la suite, des simulations statistiques de Monte-Carlo permettent d'évaluer la qualité des trois méthodes. Une estimation sommaire des complexités algorithmiques des estimateurs complète également cette phase d'évaluation.Enfin, la validation expérimentale des techniques d'estimation s'articule autour de deux expériences. Dans un premier temps, la mesure de la vitesse de déplacement sinusoïdale d'une pointe d'aiguille montée dans un pot vibrant permet de confronter les résultats obtenus par ALD à ceux que donne un vibromètre laser. Dans un second temps, la mesure de vitesses particulaires acoustiques rayonnées par un haut-parleur électrodynamique, est proposée. Les valeurs issues de la mesure en champ libre par ALD sont alors comparées à celles des vitesses de référence obtenues à l'aide de la méthode du doublet microphonique

Etude de validation d'une procédure de détection téléphonique de la coxarthrose symptomatique

BREST-BU Médecine-Odontologie (290192102) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

Contribution à l'estimation paramétrique de signaux à variation sinusoïdale de la fréquence instantanée et à amplitude variable (application à l'anémométrie laser Doppler pour l'acoustique)

L'anémométrie laser à effet Doppler (ALD), dont l'utilisation est très répandue en mécanique des fluides, peut aussi être utilisée pour la mesure de vitesse particulaire acoustique. La nature vectorielle de cette grandeur permet de caractériser les champs à structure complexe ce qui autorise, par exemple, l'étude de phénomènes acoustiques au voisinage de parois vibrantes ou de discontinuités géométriques. L'ALD offre, pour ce type de problème. le double avantage de présenter une bonne résolution spatiale de la mesure et de ne perttirber que faiblement le champ à explorer. Le Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine (LAUM) est équipé d'un banc de mesure conçu pour la mesure de vitesse acoustique. Depuis près de huit ans. les recherches se sont orientées vers la validation expérimentale de cette technique ainsi que vers l'élaboration de méthodes de traitement des signaux propres à extraire la vitesse particulaire dans lin contexte de traitement différé et avec l'hypothèse d'un signal Doppler d'amplittide constante. Cependant, pour que l'ALD soit exploitable efficacement il est indispensable de concevoir un système de mesure. simple d'utilisation, permettant d'accéder rapidement à la vitesse acoustique et prenant en compte la nature variable de l'amplitude du signal Doppler. L'objectif de cette étude est donc de proposer des méthodes de traitement du signal adaptées à l'estimation de la vitesse particulaire acoustique, dans le cas d'une excitation sinusoïdale. et de définir une architecture matérielle et logiciens indispensable à cette mesure. Celle-ci s'opère à partir des composantes en phase et en quadrature du signal Doppler ramené-es en bande de base à l'aide d"un dispositif de démodulation analogique spécialement développé pour cette application. Trois estimateurs sont alors proposés: le premier est basé sur le calcul de la dérivée de la phase du signal Doppler. Sa principale vocation consiste à initialiser une deuxième méthode d'estimation basée sur la recherche du maximum de vraisemblance. Le filtrage de Kalman étendu cmontrent l'influence des paramètres du problème sur la qualité des estimations. Par la suite. des simulations statistiques de -\,Ionte-Carlo permettent d'évaluer la qualité des trois méthodes. Une estimation sommaire des complexités algorithmiques des estimateurs complète également cette phase dévaluation. Enfin. la validation expérimentale des techniques d'estimation s"articule autour de deux ex- périences Dans un premier temps, la mesure de la vitesse de déplacement sinusoïdale d'une pointe d'aiguille montée dans un pot vibrant permet de coiifronter les résultats obtenus par ALD à ceux que donne un vibromètre laser. Dans un second temps. la mesure de vitesses particulaires acoustiques rayonnées par un haut-parleur électrodynamique, est proposée. Les valeurs issues de la mesure en champ libre par ALD sont alors coniparées à celles des vitesses de référence obtenues à l'aide de la méthode du doublet microphonique.Laser Doppler Anemometry (LDA), which is widely used in fluid mechanics, can also be used in order to measure acoustic particle velocity. The knowledge of this vector quantity could be especially useful to characterize a complex acoustic field, allowing for example the study of phenomena close to vibrating surfaces or around duct discontinuities. In addition, LDA ensures, for this kind of problem, theoretically non-invasive velocity measurements with an excellent spatial résolution. The Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine (LAUM) is equipped with a system designed for acoustic velocity measurement. For nearly eight years, research has been directed towards the experimental assessment of this technique and the development of signal processing methods based on post-processing techniques, with the assomption of a constant amplitude Doppler signal. However, in order to design a more integrated set-up, furthermore easy to manipulate, it is essential to design a system providing real-time measurements of acoustic velocity and taking into account the varying amplitude of the Doppler signal. This research work offers signal processing methods adapted to the estimation of acoustic particle velocity, for a sine-wave excitation, and defines hardware and software architectures suited to this measurement. The latter is performed with the help of the in-phase and the quadrature components of the Doppler signal, which is downshifted thanks to an analog quadrature demodulation technique especially designed for this application. Three estimators are then proposed: the first is based on the Doppler phase derivation, and is the starting point of a second method based on maximum likelihood estimation. The extended Kalman filter is the third method explored. Finally, the approximated, though accurate, analytical forms of the Cramer-Rao bounds show the influence of the parameters on the quality of the estimations. Estimator performance is then illustrated by means of statistical Monte-Carlo simulations. An assessment of the complexity of these algorithms also supplements this evaluation. Finally, the assessment of the estimation technique is obtained thanks to two experiments. Firstly, the measurement of the sinusoidal velocity of the displacement of a needle assembled in a vibration exciter allows the comparison of the results obtained by LDA with those obtained with a laser vibrometer. Then, the measurement of the acoustic particle velocity field radiated by a loudspeaker, is proposed. The measurements obtained in free field by LDA are then compared with the reference velocities obtained using a sound intensity probe.LE MANS-BU Sciences (721812109) / SudocSudocFranceF