Toolbox for 3D modelling and image reconstruction in electrical capacitance tomography

• Autorzy: Kryszyn J. , Smolik W.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0010.4603

Warianty tytułu

PL

Pakiet do trójwymiarowego modelowania i rekonstrukcji obrazów w elektrycznej tomografii pojemnościowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Electrical Capacitance Tomography is used to visualize a spatial distribution of electric permittivity in a tomographic sensor. ECT is able to create even thousands of frames per second which is suitable for application in the industry, e.g. monitoring of multiphase flows or material mixing. A tool for sensor modelling and image reconstruction is needed in order to develop improved solutions and to better understand phenomena in ECT. A software for 2D and 2D modelling is developed in the Division of Nuclear and Medical Electronics. In this paper a Matlab toolbox called ECTsim for 3D modelling is presented.

PL

Elektryczna tomografia pojemnościowa jest używana do obrazowania przestrzennego rozkładu przenikalności elektrycznej w sondzie tomograficznej. Elektryczna tomografia pojemnościowa pozwala uzyskać nawet kilka tysięcy obrazów na sekundę co sprawia, że znajduje zastosowanie w przemyśle, na przykład do monitorowania przepływów wielofazowych lub mieszania materiałów. Dla uzyskania lepszych rezultatów obrazowania i lepszego zrozumienia zjawisk zachodzących w elektrycznej tomografii pojemnościowej potrzebne są narzędzia do modelowania i rekonstrukcji obrazów. W Zakładzie Elektroniki Jądrowej i Medycznej rozwijane jest oprogramowanie do modelowania 2D i 3D. W artykule przedstawiono pakiet ECTsim dla środowiska Matlab do modelowania trójwymiarowego.

Słowa kluczowe

EN

electrical capacitance tomography; 3D modelling; image reconstruction

PL

elektryczna tomografia pojemnościowa; modelowanie trójwymiarowe; rekonstrukcja obrazów

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 7, nr 1
• Strony: 137--145
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Kryszyn J.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Electronics and Information Technology, The Institute of Radioelectronics and Multimedia Technology, Nuclear and Medical Electronics Division

autor

Smolik W.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Electronics and Information Technology, The Institute of Radioelectronics and Multimedia Technology, Nuclear and Medical Electronics Division

Bibliografia

• [1] Bielecki K., Smolik W.: Pakiet ectsim do modelowania w elektrycznej tomografii pojemnościowej, VI Sympozjum Naukowe Techniki Przetwarzania Obrazu – TPO’2010, Serock, 2010, 106–114.
• [2] Huang S.M., Plaskowski A., Xie C.G., Beck M.S.: Capacitance-based tomographic flow imaging system. Electron. Lett., 24/1988, 418–419.
• [3] Jaworski A.J., Dyakowski T.: Application of electrical capacitance tomography for measurement of gas-solid flow characteristics in a pneumatic conveying system. Meas. Sci. Technol., 12/2001, 1109–1119.
• [4] Lionheart W.R.: EIT reconstruction algorithms: pitfalls, challenges and recent developments. Physiol. Meas., 25/2004, 125–142.
• [5] Lionheart W., Polydordes N., Borsic A.: The reconstruction problem, Electrical Impedance Tomography: Methods, History and Applications, D.S. Holder, Ed., ed: Institute of Physics, 2004, 3–64.
• [6] Mirkowski J., Smolik W.T., Yang M., Olszewski T., Szabatin R., Radomski D., Yang W.Q.: A New Forward-Problem Solver Based on a Capacitor-Mesh Model for Electrical Capacitance Tomography. IEEE Trans. Instrumentation and Measurement, 57/2008.
• [7] Plaskowski A., Beck M., Thorn R., Dyakowski T.: Imaging industrial flows. Applications of electrical process tomography. IOP Publishing Ltd., 1995.
• [8] Reinecke N., Mewes D.: Recent developments and industrial research applications of capacitance tomography, Meas. Sci. Technol., 7/1996., 325–337.
• [9] Smolik W.: Forward Problem Solver for Image Reconstruction by Nonlinear Optimization in Electrical Capacitance Tomography, Flow Measurement and Instrumentation, 21/2010, 70–77.
• [10] 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.
• [11] Yang W.Q.: Hardware design of electrical capacitance tomography systems. Meas. Sci. Technol., 7/1996, 225–232.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).