Оценка границ в EIT
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти сообщения )
|
Оценка границы в ЭИТ — это термин, используемый в области электроимпедансной томографии , если обратной задачей является оценка границы, а не распределения проводимости внутри объектной области.
Теория
[ редактировать ]Электроимпедансная томография (ЭИТ) — это неинвазивный метод визуализации , при котором изображение распределения проводимости внутри объекта в поперечном сечении может быть получено путем введения набора токов и измерения граничных напряжений на электродах, прикрепленных к поверхности объекта. . [ 1 ] [ 2 ] Если значения проводимости известными, всех областей внутри объекта предполагаются априорно то обратной задачей в ЭИТ становится оценка формы, размера и местоположения нижележащих областей. Такая проблема часто известна как проблема оценки границ в EIT.
Категории оценки границ в EIT
[ редактировать ]Задачу оценки границы в EIT можно разделить на два класса в зависимости от топологии оцениваемой границы: задачи с закрытой границей, в которых аномалии окружены фоновым веществом, [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] и проблемы с открытой границей, в которых область разделена на две или более непересекающиеся области, разделенные открытой границей. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]
В литературе было разработано несколько подходов к оценке закрытых границ: [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] В одном из наиболее популярных методов границы областей, заключенных внутри области, считаются достаточно гладкими, чтобы их можно было выразить с помощью коэффициентов усеченного ряда Фурье . [ 5 ]
Открытые границы, обычно называемые границами интерфейса, часто представляются с помощью передних точек, дискретно расположенных вдоль интерфейса. [ 8 ]
Приложения
[ редактировать ]Оценка границ EIT применяется в области медицинской визуализации, а также мониторинга промышленных процессов.
Граница EIT Оценка применительно к медицинской визуализации
[ редактировать ]Оценка проводимости с использованием EIT представляет собой нелинейную некорректную задачу . При медицинской визуализации нас часто интересует оценка границ органов , а не распределение проводимости внутри человеческого тела. Плохое пространственное разрешение ЭИТ затрудняет оценку границ органов, тем самым подрывая ее анатомическое значение. Если значения проводимости внутри определенной области человеческого тела, например, в области грудной клетки , предполагаются априорно известными, то обратной задачей в ЭИТ становится оценка формы, размера и расположения внутренних органов. Следовательно, это приводит к гораздо меньшей некорректности задачи и существенно уменьшает размерность пространства решений . [ 5 ] [ 7 ]
Граница EIT Оценка применяется к мониторингу промышленных процессов
[ редактировать ]Применение EIT в перерабатывающей промышленности включает мониторинг многофазного потока в технологических трубопроводах. [ 14 ] седиментации и т.д. мониторинг [ 13 ] [ 15 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Макардл, Ф.Дж. (1992). «Исследование кардиосинхронных изображений сердца и головы с помощью прикладной потенциальной томографии», диссертация кандидата ун-та. из Шеффилда.
- ^ Вауконен, М. (1997). «Электроимпедансная томография и предшествующая информация», докторская диссертация Университета Куопио, Финляндия, онлайн по адресу «Марко Вауконен | Общая информация» . Архивировано из оригинала 1 сентября 2011 г. Проверено 10 июля 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б Хан Д.К. и Просперетти А. 1999 «Техника разложения формы в электроимпедансной томографии», J. Comput. Физ. 155: 75-95.
- ^ Перейти обратно: а б Икехата М. и Силтанен С. (2000). «Численный метод определения выпуклой оболочки включения по проводимости по граничным измерениям», Обратная задача. 16:1043-52.
- ^ Перейти обратно: а б с д Яркий. В., Вотилайнен А. и Кайпио Дж. П. (2001). «Оценка границ нестационарной области в EIT - подход к оценке состояния», Обратная задача. 17: 1937.
- ^ Иджаз, УЗ, Хамбампати, А.К., Ли, Дж.С., Ким, С. и Ким, Кентукки (2008). «Оценка нестационарной границы фаз в электроимпедансной томографии с использованием фильтра Калмана без запаха», J. Comput. Физ. 227: 7089-112.
- ^ Перейти обратно: а б Рашид А., Ким Б.С., Хамбампати А.К., Ким С. и Ким Кентукки (2011). «Техника оптимизации, основанная на оппозиционной биогеографии, для восстановления границ органов в грудной клетке человека с использованием электроимпедансной томографии», физиологические измерения, 32: 767-796.
- ^ Перейти обратно: а б Ким, MC, Ким, С., Ким, Кентукки, Со, К.Х., Чон, HJ, Ким, JH и Чой, BY (2006). «Оценка фазовой границы методом фронтальных точек в электроимпедансной томографии», Науч. обратные задачи. англ. 14: 455–66.
- ^ Батлер, Дж. Э. и Боннеказ, RT (2000). «Обратный метод изображения свободной поверхности с помощью электроимпедансной томографии», Chem. англ. наук. 55: 1193-204.
- ^ Тоссавайнен О.-П., Вауконен М., Хейккинен Л.М. и Саволайнен Т. (2004). «Оценка формы и свободных поверхностей с помощью электроимпедансной томографии», Измер. наук. Технол. 15: 1402-1411.
- ^ Тоссавайнен О.-П., Колехмайнен В. и Вауконен М. (2006). «Оценка свободной поверхности и адмиттанса в электроимпедансной томографии» Межд. Дж. Нумер. Мет. англ. 66: 1991-2013.
- ^ Ким, С., Иджаз, УЗ, Хамбампати, АК, Ким, Кентукки, Ким, MC и Чунг, СИ (2007). «Оценка движущейся межфазной границы в стратифицированном потоке двух несмешивающихся жидкостей с использованием электротомографии сопротивления», Измер. наук. Технол. 18: 1257–1269.
- ^ Перейти обратно: а б Рашид А., Хамбампати А.К., Ким Б.С., Ким С., Канг М.Дж. и Ким, Кентукки (2010). «Схема оценки процессов седиментации в сосудах на основе EKF с использованием данных измерений типа EIT», Flow Meas. Инст. 21:521-30.
- ^ Ким, Кентукки, Ким, Б.С., Ким, MC, Ли, К.Дж., Ко, Ю.Дж. и Ким, С. (2005). «Визуализация электрического импеданса двухфазных потоков, подвергающихся быстрым переходным процессам: часть II. Влияние структуры входного тока», Int. Коммун. Тепломассообмен 32: 649-57.
- ^ Хамбампати, А.К., Рашид, А., Ким, С., Сулеймани, М. и Ким, Кентукки (2009). «Подход с фильтром Калмана без запаха для отслеживания движущейся межфазной границы в процессе седиментации с использованием трехмерной электроимпедансной томографии», Фил. Пер. Р. Сок. А. 367: 3095-120.