PRZEDZIAŁAMI LINIOWE ITERACYJNE ALGORYTMY REKONSTRUKCJI OBRAZÓW W ELEKTRYCZNEJ TOMOGRAFII POJEMNOŚCIOWEJ
Waldemar Smolik
W.Smolik@ire.pw.edu.plWarsaw University of Technology, Faculty of Electronics and Information Technology, The Institute of Radioelectronics and Multimedia Technology, Nuclear and Medical Electronics Division (Polska)
Jacek Kryszyn
Warsaw University of Technology, Faculty of Electronics and Information Technology, The Institute of Radioelectronics and Multimedia Technology, Nuclear and Medical Electronics Division (Polska)
Abstrakt
Artykuł dotyczy nieliniowych algorytmów rekonstrukcji obrazów w elektrycznej tomografii pojemnościowej, dla których czas wyznaczenia macierzy Jacobiego jest bardzo długi. W pracy przedstawiono ideę iteracyjnej linearyzacji w problemach nieliniowych, która prowadzi do zmniejszenia liczby kroków wyznaczających macierz Jacobiego. Przedstawiono liniowy algorytm Landwebera z uaktualnianiem macierzy wrażliwości oraz algorytm Levenberga-Marquardta z wyznaczaniem macierzy Jacobiego tylko w wybranych krokach.
Słowa kluczowe:
problem nieliniowy, iteracyjna linearyzacja, tomografia elektryczna, rekonstrukcja obrazów z projekcjiBibliografia
Brandstatter B., Holler G., Watzenig, D.: Reconstruction of inhomogeneities in fluids by means of capacitance tomography. COMPEL—Int. J. Comput. Math. Electr. Electron. Eng., 22/2003, 508–19.
Google Scholar
Brzeski P., Mirkowski J., Olszewski T., Pląskowski A., Smolik W., Szabatin R.: Multichannel capacitance tomograph for dynamic process imaging. Opto-Electronics Review, 11(3)/2003, 175–180.
Google Scholar
Gomez S., Ono M., Gamio C., Fraguela A.: Reconstruction of capacitance tomography images of simulated two-phase flow regimes. Appl. Num. Math., 2003, 197–208.
Google Scholar
Hansen P.C., O'leary D.P.: The use of the L-curve in the regularization of discrete ill-posed problems. SIAM J. Sci. Comput., 14/1993, 1487–1503.
Google Scholar
Holler G., Watzenig D., Brandstatter B.: A fast Gauss–Newton based ECT algorithm with automatic adjustment of the regularization parameter. Proc. 3rd World Congress on Industrial Process Tomography, Banff, Alberta, Canada, 2003, 415–420.
Google Scholar
Huang S.M., Plaskowski A.B., Xie C.G., Beck M.S.: Capacitance-based tomographic flow imaging system. Electron. Lett., 24/1988, 418–419.
Google Scholar
Huang S.M., Plaskowski A., Xie C.G., Beck M.S.: Tomographic imaging of two-component flow using capacitance sensors. J.Phys. E:Sci. Instrum., 22/1989, 173–177.
Google Scholar
Landweber L.: An Iterative Formula for Fredholm Integral Equations of the First Kind. Amer. J. Math., 73/1951, 615–624.
Google Scholar
Li Y., Yang W.Q.: Image reconstruction by nonlinear Landweber iteration for complicated distributions. Meas. Sci. Technol., 19/2008, 1–8.
Google Scholar
Lionheart W. R.: EIT reconstruction algorithms: pitfalls, challenges and recent developments. Physiol. Meas., 25/2004, 125–142.
Google Scholar
Lionheart W., Polydordes N., Borsic A.: The reconstruction problem. In: Holder D.S. (ed.) Electrical Impedance Tomography: Methods, History and Applications. Institute of Physics, 2004.
Google Scholar
Mirkowski J., Smolik W., Olszewski T., Radomski D., Szabatin R., Brzeski P.: Parameters Optimization For Model Based Image Reconstruction In Electrical Capacitance Tomography. Proc. 4th World Congress on Industrial Process Tomography, Aizu, Japan, 2005, 703–707.
Google Scholar
Mirkowski J., Smolik W.T., Yang M., Olszewski T., Szabatin R., Radomski D.S., Yang W.Q.: A New Forward-Problem Solver Based on a Capacitor-Mesh Model for Electrical Capacitance Tomography. IEEE Trans. Instrumentation and Measurement, Vol. 57, No 5, 2008, 973–980.
Google Scholar
Plaskowski, A., Beck, M., Thorn, R. & Dyakowski, T.: Imaging industrial flows. Applications of electrical process tomography, IOP Publishing Ltd., 1995.
Google Scholar
Smolik W.: Reconstruction of complex objects in electrical capacitance tomography. IEEE International Workshop on Imaging Systems and Techniques (IST 2009), Shenzhen, China, 2009, 432–437.
Google Scholar
Smolik W.T., Radomski D.: Performance evaluation of the iterative image reconstruction algorithm with sensitivity matrix updating based on real measurements for electrical capacitance tomography. Meas. Sci. Technol., 20/2009, 115502 (12pp).
Google Scholar
Smolik W., Mirkowski J., Olszewski T., Szabatin R.: Verification of image reconstruction algorithm with sensitivity matrix updating for real data in electrical capacitance tomography. Proc. 4th International Symposium on Process Tomography in Poland, Warsaw, Poland, 2006.
Google Scholar
Smolik W.T., Accelerated Levenberg-Marquardt Method With an Optimal Step Length in Electrical Capacitance Tomography, Proc. of IEEE International Conference on Imaging Systems and Techniques (IST 2010), Thessaloniki, Greece, 2010, 204–209.
Google Scholar
Smolik W.: Forward Problem Solver for Image Reconstruction by Nonlinear Optimization in Electrical Capacitance Tomography. Flow Measurement and Instrumentation, 21/2010, 70–77.
Google Scholar
Autorzy
Waldemar SmolikW.Smolik@ire.pw.edu.pl
Warsaw University of Technology, Faculty of Electronics and Information Technology, The Institute of Radioelectronics and Multimedia Technology, Nuclear and Medical Electronics Division Polska
Autorzy
Jacek KryszynWarsaw University of Technology, Faculty of Electronics and Information Technology, The Institute of Radioelectronics and Multimedia Technology, Nuclear and Medical Electronics Division Polska
Statystyki
Abstract views: 204PDF downloads: 62
Licencja
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
Inne teksty tego samego autora
- Jacek Kryszyn, Damian Wanta, Waldemar T. Smolik, OCENA SYSTEMU ELEKTRYCZNEJ TOMOGRAFII POJEMNOŚCIOWEJ DO POMIARÓW Z WYKORZYSTANIEM SONDY 3D , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 9 Nr 4 (2019)
- Jacek Kryszyn, Waldemar Smolik, PAKIET DO TRÓJWYMIAROWEGO MODELOWANIA I REKONSTRUKCJI OBRAZÓW W ELEKTRYCZNEJ TOMOGRAFII POJEMNOŚCIOWEJ , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 7 Nr 1 (2017)
- Mateusz Midura, Przemysław Wróblewski, Damian Wanta, Grzegorz Domański, Mateusz Stosio, Jacek Kryszyn, Waldemar T. Smolik, SYSTEM DO POMIARU ZESPOLONEJ PODATNOŚCI MAGNETYCZNEJ NANOCZĄSTEK Z WYKONANYM W TECHNOLOGII DRUKU 3D KARKASEM ZINTEGROWANYCH CEWEK ODBIORCZYCH , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 11 Nr 1 (2021)
- Jacek Kryszyn, Waldemar Smolik, Tomasz Olszewski, Roman Szabatin, ROZWÓJ KONSTRUKCJI ELEKTRYCZNEGO TOMOGRAFU POJEMNOŚCIOWEGO W ZAKŁADZIE ELEKTRONIKI JĄDROWEJ I MEDYCZNEJ , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 7 Nr 1 (2017)
- Waldemar Smolik, Jacek Kryszyn, Tomasz Olszewski, Roman Szabatin , METODY POMIARU MAŁYCH POJEMNOŚCI W ELEKTRYCZNEJ TOMOGRAFII POJEMNOŚCIOWEJ , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 7 Nr 1 (2017)
- Grzegorz Domański, Bogumił Konarzewski, Robert Kurjata, Krzysztof Zaremba, Janusz Marzec, Michał Dziewiecki, Marcin Ziembicki, Andrzej Rychter, Waldemar Smolik, Roman Szabatin, Piotr Brzeski, POMIAR CZASU MARTWEGO METODĄ DWÓCH ŹRÓDEŁ – OPTYMIZACJA PODZIAŁU CZASU POMIARU , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 8 Nr 1 (2018)
- Jacek Kryszyn, Waldemar Smolik, DWUWYMIAROWE MODELOWANIE SONDY DO ELEKTRYCZNEJ TOMOGRAFII POJEMNOŚCIOWEJ W PAKIECIE ECTSIM , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 7 Nr 1 (2017)
- Przemysław Wróblewski, Waldemar Smolik, KONSTRUKCJA CEWKI Z WYKORZYSTANIEM LICA DO SPEKTROMETRII CZĄSTEK MAGNETYCZNYCH , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 7 Nr 1 (2017)
- 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, TEORIA WZMOCNIENIA JEDNOFOLIOWEGO DETEKTORA Z GAZOWYM POWIELANIEM ELEKTRONÓW , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 7 Nr 1 (2017)
- Przemysław Wróblewski, Waldemar Smolik, ROZWÓJ TOMOGRAFII NANOCZĄSTECZEK MAGNETYCZNYCH W ZAKŁADZIE ELEKTRONIKI JĄDROWEJ I MEDYCZNEJ , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 7 Nr 1 (2017)