Электроемкостная томография

Последовательность изображений ECT — объект из акрилового стекла, вращающийся внутри зонда.

Динамическая визуализация в ЭСТ. Слева семь цилиндрических объектов, движущихся вдоль зонда. Справа — серия изображений поперечного сечения зонда.

Электроемкостная томография ( ECT ) — это метод определения распределения диэлектрической проницаемости внутри объекта на основе измерений внешней емкости. Это близкий родственник электроимпедансной томографии. ^[2] и предлагается в качестве метода мониторинга промышленных процессов.

Хотя методы измерения емкости широко использовались, идея использования измерения емкости для формирования изображений принадлежит Морису Беку и его коллегам из UMIST в 1980-х годах. ^[3]

Хотя этот метод обычно называется томографией , он отличается от обычных томографических методов, в которых изображения с высоким разрешением формируются из срезов материала. Измерительные электроды, представляющие собой металлические пластины, должны быть достаточно большими, чтобы обеспечить измеримое изменение емкости. Это означает, что используется очень мало электродов, обычно от восьми до шестнадцати электродов. Система N-электродов может обеспечить только N(N-1)/2 независимых измерений. Это означает, что этот метод ограничен созданием изображений приблизительных срезов с очень низким разрешением. Однако ЭШТ является быстрым и относительно недорогим методом.

Приложения

Приложения ECT включают измерение расхода жидкостей в трубах. ^[4] и измерение концентрации одной жидкости в другой или распределения твердого вещества в жидкости. ЭСТ позволяет визуализировать многофазные потоки , которые играют важную роль в технологических процессах химической промышленности . ^[5] нефтехимический ^[6] и еда ^[7] отрасли. Из-за очень низкого пространственного разрешения ЭСТ до сих пор не используется в медицинской диагностике. Потенциально ЭСТ может иметь медицинские применения, аналогичные электроимпедансной томографии, например, мониторинг функции легких. ^[8] или обнаружение ишемии или кровоизлияния в мозг. ^[9]

См. также

Ссылки

^ Ванта, Дамиан; Смолик, Вальдемар Т.; Крышин, Яцек; Врублевский, Пшемыслав; Мидура, Матеуш (2022). «Метод реконфигурации во время выполнения системы электроемкостной томографии на основе FPGA» . Электроника . 11 (4): 545. doi : 10.3390/electronics11040545 .
^ М. Сулеймани, WRB Lionheart, Нелинейная реконструкция изображений при электроемкостной томографии с использованием экспериментальных данных, Meas. наук. Technol., 16, 2005 г., стр. 1987–1996 гг.
^ С. М. Хуанг, А. Пласковски, К. Г. Се и М. С. Бек, Томографическая система визуализации потока на основе емкости, Electronics Letters, 24 (7), 1988, стр. 418–19.
^ Яворский А.Дж. и Дьяковски Т., Применение электроемкостной томографии для измерения характеристик потока газ-твердое тело в системе пневматической транспортировки, Measurement Science and Technology, 12, 2001, стр. 1109–19.
^ Рымарчик, Т.; Шумовский, Дж.; Адамкевич, П.; Чоржевский, П.; Сикора, Дж. (2017). «Электроемкостная томография и оптическое детектирование в системе контроля качества». Электротехническое обозрение . 93 (12): 213–216. дои : 10.15199/48.2017.12.53 . ISSN 0033-2097 .
^ Йорк, штат Калифорния (2001). «Состояние электрической томографии в промышленности». Журнал электронных изображений . 10 (3): 608. Бибкод : 2001JEI....10..608Y . дои : 10.1117/1.1377308 .
^ Бек, MS; Байарс, М.; Дьяковский, Т.; Водопад, Р.; Ее.; Ван, С.Дж.; Ян, WQ (1997). «Принципы и промышленное применение электроемкостной томографии». Измерение и контроль . 30 (7): 197–200. дои : 10.1177/002029409703000702 . S2CID 115040670 .
^ Ванта, Дамиан; Маковецка, Оливия; Смолик, Вальдемар Т.; Крышин, Яцек; Доманьский, Гжегож; Мидура, Мэтью; Врублевский, Пшемыслав (2022). «Численная оценка комплексного измерения емкости с использованием импульсного возбуждения в электроемкостной томографии» . Электроника . 11 (12): 1864. doi : 10.3390/electronics11121864 .
^ Цзян, Ю.Д.; Сулеймани, М. (2019). «Электроимпедансная томография с емкостной связью для визуализации мозга» . Транзакции IEEE по медицинской визуализации . 38 (9): 2104–2113. дои : 10.1109/TMI.2019.2895035 . ПМИД 30703015 . S2CID 73448025 .

[1] Ванта, Дамиан; Смолик, Вальдемар Т.; Крышин, Яцек; Врублевский, Пшемыслав; Мидура, Матеуш (2022). «Метод реконфигурации во время выполнения системы электроемкостной томографии на основе FPGA» . Электроника . 11 (4): 545. doi : 10.3390/electronics11040545 .

[2] М. Сулеймани, WRB Lionheart, Нелинейная реконструкция изображений при электроемкостной томографии с использованием экспериментальных данных, Meas. наук. Technol., 16, 2005 г., стр. 1987–1996 гг.

[3] С. М. Хуанг, А. Пласковски, К. Г. Се и М. С. Бек, Томографическая система визуализации потока на основе емкости, Electronics Letters, 24 (7), 1988, стр. 418–19.

[4] Яворский А.Дж. и Дьяковски Т., Применение электроемкостной томографии для измерения характеристик потока газ-твердое тело в системе пневматической транспортировки, Measurement Science and Technology, 12, 2001, стр. 1109–19.

[5] Рымарчик, Т.; Шумовский, Дж.; Адамкевич, П.; Чоржевский, П.; Сикора, Дж. (2017). «Электроемкостная томография и оптическое детектирование в системе контроля качества». Электротехническое обозрение . 93 (12): 213–216. дои : 10.15199/48.2017.12.53 . ISSN 0033-2097 .

[6] Йорк, штат Калифорния (2001). «Состояние электрической томографии в промышленности». Журнал электронных изображений . 10 (3): 608. Бибкод : 2001JEI....10..608Y . дои : 10.1117/1.1377308 .

[7] Бек, MS; Байарс, М.; Дьяковский, Т.; Водопад, Р.; Ее.; Ван, С.Дж.; Ян, WQ (1997). «Принципы и промышленное применение электроемкостной томографии». Измерение и контроль . 30 (7): 197–200. дои : 10.1177/002029409703000702 . S2CID 115040670 .

[8] Ванта, Дамиан; Маковецка, Оливия; Смолик, Вальдемар Т.; Крышин, Яцек; Доманьский, Гжегож; Мидура, Мэтью; Врублевский, Пшемыслав (2022). «Численная оценка комплексного измерения емкости с использованием импульсного возбуждения в электроемкостной томографии» . Электроника . 11 (12): 1864. doi : 10.3390/electronics11121864 .

[9] Цзян, Ю.Д.; Сулеймани, М. (2019). «Электроимпедансная томография с емкостной связью для визуализации мозга» . Транзакции IEEE по медицинской визуализации . 38 (9): 2104–2113. дои : 10.1109/TMI.2019.2895035 . ПМИД 30703015 . S2CID 73448025 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]