Розв’язання зворотної задачі імпедансної томографії методами зон провідностей та зворотної проекції

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorРибіна, І. О.
dc.contributor.authorРибін, О. І.
dc.contributor.authorШарпан, О. Б.
dc.contributor.authorRybina, I. O.
dc.contributor.authorRybin, O. I.
dc.contributor.authorSharpan, O. B.
dc.contributor.authorРыбина, И. А.
dc.contributor.authorРыбин, А. И.
dc.contributor.authorШарпан, О. Б.
dc.date.accessioned2014-07-21T13:39:19Z
dc.date.available2014-07-21T13:39:19Z
dc.date.issued2011
dc.description.abstractenIn this paper comparing analysis of back projection method and finite element method for imagine projection reconstruction in EIT (voltages measured on electrodes, attached around the phantom – suitable transfer resistances), by means of solving the forward problem – analysis and iteration procedure of solving the inverse problem is carried out. Advantages of back projection method are absence of necessary in solving the unwieldy (with a great number of finite elements)forward problem and solving the reconstruction problem by means of simple projection of measured along equal voltage line transfer resistances. Disadvantage of the back projection method in EIT is absence of information about equal voltage lines trajectory in the case of presence of some weight and structure from standard deviations, EIT task is calculating and monitoring them. Moreover, using back projection method, not real resistivity (conductivity)distribution visualization of tomography section elements, but transfer resistances (which are complex functions of these desired resistivities) visualization is carried out. So it should not to consider that back projection method is correct in mathematical terms. Modernized finite element method using modification method and conductivity zones method allows avoid (at the expence of considering of phantom structure and iteration procedure structuring by conductivity zones introduction) all standard difficulties, which brake using more correct finite element method for solving image reconstruction problem in Electrical Impedance Tomography. Presented thesises are illustrated by example of calculating phantom, which is chosen according to simple control of results.uk
dc.description.abstractruВ статье проведен сравнительный анализ метода обратной проекции и метода конечных элементов(с использованием процедуры решения прямой задачи — анализа и итерационной процедуры решения обратной задачи — синтеза) для реконструкции образов в импедансной томографии по проекциям (напряжениям на измерительных электродах по обводу контура — соответствующим передаточным проводимостям). Привлекательность метода обратной проекции заключается в отсутствии необходимости решения прямой задачи, которая (при большом количестве конечных элементов) является достаточно громоздкой, а также в том, что задачу реконструкции решают простым проецированием измеренных передаточных сопротивлений вдоль линий равного напряжения. Недостатком метода обратной проекции в импедансной томографии является отсутствие информации о траекториях линий равного напряжения в случае наличия определенных отклонений весов и структур от эталонных, вычисление и визуализация которых является задачей импедансной томографии. Кроме того, методом обратной проекции проводится визуализация не истинного распределения удельных сопротивлений (проводимостей), а передаточных сопротивлений, которые являются сложными функциями. Таким образом, метод обратной проекции нельзя считать корректным с математической точки зрения. Метод конечных элементов, модернизированный использованием метода модификаций и методом зон проводимости, позволяет обойти (за счет учета структуры фантома и структуризации итерационной процедуры введением зон проводимостей) все стандартные трудности, тормозящие использование более корректного метода конечных элементов для решения задачи реконструкции образа в импедансной томографии. Приведенные тезисы проиллюстрированы примером расчета фантома, выбранного исходя из соображений простоты проверки полученных результатов.uk
dc.description.abstractukВ статті проведено порівняльний аналіз методу зворотної проекції та методу кінцевих елементів (з використанням процедури розв’язання прямої задач — аналізу та ітераційної процедури розв’язання зворотної задачі — синтезу) для реконструкції образів в імпедансній томографії за проекціями (напругами на вимірювальних електродах по обводу контуру фантома — відповідними передаточними опорами). Привабливість методу зворотної проекції полягає в відсутності необхідності розв’язання прямої задачі, яка є (при великій кількості кінцевих елементів) достатньо громіздкою і в розв’язанні задачі реконструкції простим проеціювання виміряних передаточних опорів вздовж ліній рівної напруги. Недоліком методу зворотної проекції в імпедансній томографії є відсутність інформації про траєкторії ліній рівної напруги в разі наявності певних відхилень ваг і структур від еталонних, обчислення і візуалізація яких і є задачею імпедансної томографії. Крім того, за методом зворотної проекції проводиться візуалізація не дійсного розподілення питомих опорів (провідностей) графоелементів томографічного розтину, а передаточних опорів, які є складними функціями цих шуканих питомих опорів. Таким чином, метод зворотної проекції не можна вважати коректним з математичної точки зору. Метод кінцевих елементів, модернізований використанням методу модифікацій та методу зон провідностей дозволяє обійти (за рахунок урахування структури фантома та структуризації ітераційної процедури введенням зон провідності) усі стандартні труднощі, які гальмують використання більш коректного методу кінцевих елементів для розв’язання задачі реконструкції образу в імпедансній томографії. Наведені тези проілюстровано прикладом розрахунків фантома, вибраного виходячи зміркувань простоти перевірки отриманих результатів.uk
dc.format.pageС. 33-45uk
dc.identifier.citationРибіна, І. О. Розв’язання зворотної задачі імпедансної томографії методами зон провідностей та зворотної проекції / І. О. Рибіна, О. І. Рибін, О. Б. Шарпан // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2011. – № 45.– С. 33–45.- Бібліогр.: 21 назва.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/8151
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ «КПІ»uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectімпедансна томографіяuk
dc.subjectпряма задачаuk
dc.subjectзворотна задачаuk
dc.subjectметод зон провідностейuk
dc.subjectзворотна проекціяuk
dc.subjectкінцевий елементuk
dc.subjectлінії рівної напругиuk
dc.subjectпередаточний опірuk
dc.subjectітераційна процедураuk
dc.subjectреконструкція зображенняuk
dc.subjectelectrical Impedance Tomographyuk
dc.subjectforward problemuk
dc.subjectinverse problemuk
dc.subjectconductivity zones methoduk
dc.subjectback projectionuk
dc.subjectfinite elementuk
dc.subjectequal voltage linesuk
dc.subjecttransfer resistanceuk
dc.subjectiteration procedureuk
dc.subjectimagine reconstructionuk
dc.subjectимпедансная томографияuk
dc.subjectпрямая задачаuk
dc.subjectобратная задачаuk
dc.subjectметод зон проводимостейuk
dc.subjectобратная проекцияuk
dc.subjectконечный элементuk
dc.subjectлинии равного напряженияuk
dc.subjectпередаточное сопротивлениеuk
dc.subjectитерационная процедураuk
dc.subjectреконструкция изображенияuk
dc.subject.udc621.372.061uk
dc.titleРозв’язання зворотної задачі імпедансної томографії методами зон провідностей та зворотної проекціїuk
dc.title.alternativeSolving the Electrical Impedance Tomography (EIT) inverse problem by the conductivity and back projection methodsuk
dc.title.alternativeРешение обратной задачи импедансной томографии методами зон проводимостей и обратной проекцииuk
dc.typeArticleuk
thesis.degree.level-uk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
45_033.pdf
Розмір:
6.25 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування: збірник наукових праць, № 45