TOPOLOGICAL ALGORITHMS TO SOLVE INVERSE PROBLEM IN ELECTRICAL TOMOGRAPHY

Tomasz Rymarczyk

doi:10.5604/01.3001.0010.4583

pdf (angielski)

Opublikowane: 2017-03-03

DOI: https://doi.org/10.5604/01.3001.0010.4583

Numer Tom 7 Nr 1 (2017)

ANALIZA PROCESÓW DEGRADACJI I PRZEPŁYWU GRANULATU Z WYKORZYSTANIEM OBRAZOWANIA METODĄ PROMIENI X
Laurent Babout , Krzysztof Grudzień, Marcin Janaszewski, Łukasz Jopek

5-10
TRÓJWYMIAROWA WIZUALIZACJA STRUKTUR PRZEPŁYWÓW DWUFAZOWYCH PRZY UŻYCIU ELEKTRYCZNEJ TOMOGRAFII POJEMNOŚCIOWEJ – ALGORYTMY I OPROGRAMOWANIE
Robert Banasiak, Radosław Wajman, Tomasz Jaworski, Paweł Fiderek, Dominik Sankowski

11-16
INTELIGENTNY SYSTEM DIAGNOSTYKI I STEROWANIA PRZEPŁYWAMI DWUFAZOWYMI NA PODSTAWIE POMIARÓW 3D ECT
Paweł Fiderek, Tomasz Jaworski, Robert Banasiak, Jacek Nowakowski, Jacek Kucharski, Radosław Wajman

17-23
METODY MONITOROWANIA PRZEPŁYWU GRAWITACYJNEGO W SILOSACH Z ZASTOSOWANIEM PRZETWARZANIA OBRAZÓW TOMOGRAFICZNYCH
Krzysztof Grudzień, Dominik Sankowski

24-29
METODY POMIARU PRĘDKOŚCI PRZEPŁYWU Z ZASTOSOWANIEM TOMOGRAFII POJEMNOŚCIOWEJ
Volodymyr Mosorov, Krzysztof Grudzień, Dominik Sankowski

30-36
PRZYSPIESZANIE PROCESU REKONSTRUKCJI OBRAZU W ELEKTRYCZNEJ TOMOGRAFII POJEMNOŚCIOWEJ 3D Z WYKORZYSTANIEM HETEROGENICZNEGO SYSTEMU MULTI-GPU
Michał Majchrowicz, Paweł Kapusta, Lidia Jackowska-Strumiłło, Dominik Sankowski

37-41
ZASTOSOWANIE RACHUNKU RÓŻNICZKOWEGO NIECAŁKOWITEGO RZĘDU DO MODELOWANIA PRZEPŁYWÓW DWUFAZOWYCH GAZ/CIECZ
Jacek Nowakowski, Piotr Ostalczyk, Dominik Sankowski

42-45
POMIARY PRZEPŁYWÓW WIELOFAZOWYCH Z WYKORZYSTANIEM TOMOGRAFU MULTIMODALNEGO DECART
Jacek Nowakowski, Robert Banasiak, Radosław Wajman, Dominik Sankowski

46-49
METODY PARAMETRYCZNE W ROZWIĄZYWANIU PROBLEMU ODWROTNEGO DLA MONITOROWANIA PRZEPŁYWÓW MATERIAŁÓW SYPKICH
Andrzej Romanowski, Krzysztof Grudzień, Hela Garbaa, Lidia Jackowska-Strumiłło

50-54
ALGORYTMY TOPOLOGICZNE DO ROZWIĄZYWANIA ZAGADNIENIA ODWROTNEGO W TOMOGRAFII ELEKTRYCZNEJ
Tomasz Rymarczyk

55-58
TOMOGRAFIA IMPEDANCYJNA DO WYZNACZANIA WILGOTNOŚCI W MODELU WAŁU
Tomasz Rymarczyk, Przemysław Adamkiewicz

59-62
ZBIORY POZIOMICOWE I ALGORYTMY INTELIGENCJI OBLICZENIOWEJ DO ANALIZY OBRAZÓW MEDYCZNYCH W SYSTEMIE E-MEDICUS
Tomasz Rymarczyk

63-67
IMPLEMENTACJA ALGORYTMÓW NUMERYCZNYCH DO WYZNACZANIA ZAWILGOCONYCH OBSZARÓW W BUDYNKACH HISTORYCZNYCH
Tomasz Rymarczyk, Przemysław Adamkiewicz

68-71
TECHNIKI HYBRYDOWE DO ROZWIĄZYWANIA ZAGADNIEŃ OPTYMALIZACYJNYCH W ETI
Tomasz Rymarczyk, Paweł Tchórzewski

72-75
ZASTOSOWANIE ELEKTRYCZNEJ TOMOGRAFII IMPEDANCYJNEJ W UKŁADACH POMIARU LINIOWEGO
Tomasz Rymarczyk

76-79
POŁĄCZENIE METODY ELEMENTÓW BRZEGOWYCH I ZBIORÓW POZIOMICOWYCH W ROZWIĄZYWANIU ZAGADNIENIA ODWROTNEGO
Tomasz Rymarczyk, Paweł Tchórzewski, Jan Sikora

80-83
WYKRYWANIE SZCZELIN POWIETRZNYCH W CHODNIKU KOPALNI MIEDZI ZA POMOCĄ ELEKTRYCZNEJ TOMOGRAFII IMPEDANCYJNEJ
Tomasz Rymarczyk, Paweł Tchórzewski, Jan Sikora

84-87
SYSTEM AKWIZYCJI DANYCH W ELEKTRYCZNEJ TOMOGRAFII IMPEDANCYJNEJ
Tomasz Rymarczyk, Karol Duda, Paweł Rymarczyk, Daniel Olchowy, Jan Sikora

88-91
KONCEPCJA SYSTEMU DETEKCJI DO LOKALIZACJI WEWNĄTRZ OBSZARÓW ZAMKNIĘTYCH Z WYKORZYSTANIEM TOMOGRAFII RADIOWEJ
Tomasz Rymarczyk, Przemysław Adamkiewicz, Jakub Szumowski, Konrad Niderla, Łukasz Gołąbek, Jan Sikora

92-95
KONCEPCJA PARAMETRYCZNO-SEMANTYCZNEJ OTWARTEJ PLATFORMY INTELIGENTNYCH URZĄDZEŃ SENSOROWYCH
Tomasz Rymarczyk, Grzegorz Kłosowski, Przemysław Adamkiewicz, Karol Duda, Jakub Szumowski, Paweł Tchórzewski

96-100
IDEA SYSTEMU TOMOGRAFII ELEKTRYCZNEJ DO MONITOROWANIU WENTYLACJI PŁUC
Tomasz Rymarczyk, Przemysław Adamkiewicz, Paweł Tchórzewski

101-104
METODY POMIARU MAŁYCH POJEMNOŚCI W ELEKTRYCZNEJ TOMOGRAFII POJEMNOŚCIOWEJ
Waldemar Smolik, Jacek Kryszyn, Tomasz Olszewski, Roman Szabatin

105-110
ROZWÓJ KONSTRUKCJI ELEKTRYCZNEGO TOMOGRAFU POJEMNOŚCIOWEGO W ZAKŁADZIE ELEKTRONIKI JĄDROWEJ I MEDYCZNEJ
Jacek Kryszyn, Waldemar Smolik, Tomasz Olszewski, Roman Szabatin

111-114
PRZEDZIAŁAMI LINIOWE ITERACYJNE ALGORYTMY REKONSTRUKCJI OBRAZÓW W ELEKTRYCZNEJ TOMOGRAFII POJEMNOŚCIOWEJ
Waldemar Smolik, Jacek Kryszyn

115-120
DETEKTOR IGŁOWY PROMIENIOWANIA X I GAMMA
Grzegorz Domański, Roman Szabatin, Piotr Brzeski, Bogumił Konarzewski

121-124
ROZWÓJ TOMOGRAFII NANOCZĄSTECZEK MAGNETYCZNYCH W ZAKŁADZIE ELEKTRONIKI JĄDROWEJ I MEDYCZNEJ
Przemysław Wróblewski, Waldemar Smolik

125-129
TEORIA WZMOCNIENIA JEDNOFOLIOWEGO DETEKTORA Z GAZOWYM POWIELANIEM ELEKTRONÓW
Grzegorz Domański, Roman Szabatin, Jerzy Kalenik, Adam Jaworski, Przemysław Wróblewski, Waldemar Smolik, Robert Kurjata, Bogusław Konarzewski, Michał Dziewiecki, Janusz Marzec, Krzysztof Zaremba, Marcin Ziembicki, Andrzej Rychter, Jacek Kryszyn, Piotr Brzeski, Jan Szmidt

130-132
TECHNIKI WZMOCNIENIA STOSUNKU SYGNAŁ-SZUM W NISKOPOLOWYM SKANERZE MR W ZAKŁADZIE ELEKTRONIKI JĄDROWEJ I MEDYCZNEJ
Michał Wieteska, Wojciech Obrębski, Ewa Piątkowska-Janko, Błażej Sawionek, Piotr Bogorodzki

133-136
PAKIET DO TRÓJWYMIAROWEGO MODELOWANIA I REKONSTRUKCJI OBRAZÓW W ELEKTRYCZNEJ TOMOGRAFII POJEMNOŚCIOWEJ
Jacek Kryszyn, Waldemar Smolik

137-145
DWUWYMIAROWE MODELOWANIE SONDY DO ELEKTRYCZNEJ TOMOGRAFII POJEMNOŚCIOWEJ W PAKIECIE ECTSIM
Jacek Kryszyn, Waldemar Smolik

146-149
KONSTRUKCJA CEWKI Z WYKORZYSTANIEM LICA DO SPEKTROMETRII CZĄSTEK MAGNETYCZNYCH
Przemysław Wróblewski, Waldemar Smolik

150-153
MODYFIKACJE METODY ELEMENTÓW BRZEGOWYCH ZASTOSOWANE W WYBRANYCH ASPEKTACH TOMOGRAFII IMPEDANCYJNEJ I OPTYCZNEJ
Maciej Pańczyk, Jan Sikora

154-160
PRZEGLĄD METOD POMIAROWYCH OPARTYCH NA TOMOGRAFII OPTYCZNEJ W ZASTOSOWANIU DO WYZNACZANIA PARAMETRÓW PRZEPŁYWÓW GAZ-CIECZ
Mariusz Rząsa, Ewelina Podgórni

161-164

Archiwum

2019

Tom 9 Nr 4
2019-12-16 20
Tom 9 Nr 3
2019-09-26 20
Tom 9 Nr 2
2019-06-21 16
Tom 9 Nr 1
2019-03-03 13

2018

Tom 8 Nr 4
2018-12-16 16
Tom 8 Nr 3
2018-09-25 16
Tom 8 Nr 2
2018-05-30 18
Tom 8 Nr 1
2018-02-28 18

2017

Tom 7 Nr 4
2017-12-21 23
Tom 7 Nr 3
2017-09-30 24
Tom 7 Nr 2
2017-06-30 27
Tom 7 Nr 1
2017-03-03 33

2016

Tom 6 Nr 4
2016-12-22 16
Tom 6 Nr 3
2016-08-08 18
Tom 6 Nr 2
2016-05-10 16
Tom 6 Nr 1
2016-02-04 16

2015

Tom 5 Nr 4
2015-10-28 19
Tom 5 Nr 3
2015-09-02 17
Tom 5 Nr 2
2015-06-30 15
Tom 5 Nr 1
2015-03-31 18

Authors

Tomasz Rymarczyk

tomasz.rymarczyk@netrix.com.pl

Netrix S.A., Research and Development Center

Abstrakt

W artykule przedstawiono algorytmy topologiczne do rozwiązania problemu odwrotnego w tomografii elektrycznej. Metoda zbiorów poziomicowych, pochodna materialna, pochodna kształtu i pochodna topologiczna zostały oparte na topologii optymalizacji kształtu do rozwiązania odwrotnego w elektrycznej tomografii impedancyjnej. Koszt algorytmu numerycznego jest wystarczająco dobry, ponieważ kształt jest osadzony na stałej siatce. Proponowany algorytm inicjowano za pomocą topologicznej analizy wrażliwościowej. Pochodna kształtu, pochodna materialna (lub pochodna topologiczna) zostały połączone z metodą zbiorów poziomicowych do badania problemów optymalizacji kształtu.

Słowa kluczowe:

metody topologiczne, zagadnienie odwrotne, metoda elementów skończonych, tomografia impedancyjna

Bibliografia

Allaire G., Gournay F. De, Jouve F., Toader A. M.: Structural optimization using topological and shape sensitivity via a level set method, Control and Cybernetics, vol. 34, 2005, 59–80.

Chan T. and Vese L.: Active contours without edges, IEEE Transactions on Image Processing, vol. 10, 2001, 266–277.

Hintermüller M., Laurain A., Novotny A.A.: Second-order topological expansion for electrical impedance tomography, Advances in Computational Mathematics, 36(2), 2012, 235–265.

Ito K., Kunish K., Li Z.: The Level-Set Function Approach to an Inverse Interface Problem. Inverse Problems, Vol. 17, No. 5, 2001, 1225–1242.

Kapusta P., Majchrowicz M., Sankowski D., Jackowska-Strumiłło L., Banasiak R.: Distributed multi-node, multi-GPU, heterogeneous system for 3D image reconstruction in Electrical Capacitance Tomography – network performance and application analysis. Przegląd Elektrotechniczny, Vol. 89, No. 2b, 2013, 339–342.

Osher S., Sethian J.A.: Fronts Propagating with Curvature Dependent Speed: Algorithms Based on Hamilton-Jacobi Formulations, Journal of Computational Physics, 79, 1988, 12–49.

Osher S., Fedkiw R.: Level Set Methods and Dynamic Implicit Surfaces. Springer, New York 2003

Osher S., Santosa F.: Level set methods for optimization problems involving geometry and constraints. Frequencies of a two-density inhomogeneous drum. Journal of Computational Physics, 171, 2001, 272–288.

Rymarczyk T.: Using electrical impedance tomography to monitoring flood banks, International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics 45, 2014, 489–494.

Rymarczyk T.: Characterization of the shape of unknown objects by inverse numerical methods, Przegląd Elektrotechniczny, R. 88, nr 7b/2012, 138–140.

Rymarczyk T., Sikora J.: Different Approaches to Level Set Method and Its Applications, chapter in Algorithms, Networking and Sensing for Data Processing Mobile Computing and Applications, edited by A. Romanowski, D. Sankowski and J. Sikora, Lodz University of Technology Monograph, Lodz 2016.

Rymarczyk T, Adamkiewicz P., Duda K., Szumowski J., Sikora J.: New Electrical Tomographic Method to Determine Dampness in Historical Buildings, Achieve of Electrical Engineering, v.65, 2/2016, 273–283.

Smolik W.: Forward Problem Solver for Image Reconstruction by Nonlinear Optimization in Electrical Capacitance Tomography, Flow Measurement and Instrumentation, Vol. 21, Issue 1, 2010, 70–77.

Sokolowski J., Zochowski A.: On the topological derivative in shape optimization, SIAM Journal on Control and Optimization, vol. 37, 1999, 1251–1272.

Szulc K.: Topological derivative-theory and applications. Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 1, 2015, 7–13 [DOI: 10.5604/20830157.1148040].

Tai C., Chung E., Chan T.: Electrical impedance tomography using level set representation and total variational regularization. Journal of Computational Physics, vol. 205, no. 1, 2005, 357–372.

Wajman R., Banasiak R.: Tunnel-based method of sensitivity matrix calculation for 3D-ECT imaging, Sensor Review, Vol. 34 Iss: 3, 273–283, 2014.

Zhao H.-K., Osher S., Fedkiw R.: Fast Surface Reconstruction using the Level Set Method. 1st IEEE Workshop on Variational and Level Set Methods, in conjunction with the 8th International Conference on Computer Vision (ICCV), Vancouver, Canada, 2001, 194–202.

ALGORYTMY TOPOLOGICZNE DO ROZWIĄZYWANIA ZAGADNIENIA ODWROTNEGO W TOMOGRAFII ELEKTRYCZNEJ. (2017). Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 7(1), 55-58. https://doi.org/10.5604/01.3001.0010.4583

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

Numer Tom 7 Nr 1 (2017)

Archiwum

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Authors

Abstrakt

Słowa kluczowe:

Bibliografia

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Licencja