Metody wyznaczania map czułości dla systemu tomografii optycznej

• Autorzy: Przywarski R. , Grudzień K. , Romanowski A. , Rząsa M. , Wajman R.

Warianty tytułu

EN

Sensitivity maps determination methods for optical tomography systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W większości zastosowań technik tomograficznych pierwszym etapem pozyskiwania informacji na temat stanu procesu przemysłowego jest rekonstrukcja obrazu tomograficznego. Dlatego też uzyskiwanie obrazu na podstawie specyficznych dla danej techniki właściwości jest zwykle najistotniejszym krokiem w badaniu zjawisk przy pomocy tomografii. W tomografii optycznej wykorzystywane są właściwości optyczne medium obecnego w badanej przestrzeni. Przestrzeń pomiarowa jest prześwietlana kilkoma wiązkami promieni z widma widzialnego, a następnie światło po przebyciu badanej przestrzeni zostaje odebrane przez detektory. Na podstawie różnic przejrzystości substancji oraz innych zjawisk takich jak odbicie, załamanie, itp. budowany jest obraz odzwierciedlający dany obszar. Proces budowy obrazu jest oparty na wykorzystaniu macierzy czułości. W artykule opisano dwie metody wyznaczania macierzy czułości. Pierwsza zakłada, że promienie światła są odcinkami. Druga metoda zakłada, że promienie są wiązkami o określonej szerokości. Obie metody opierają się na śledzeniu promieni od źródła do czujnika. Porównanie obu metod uwidacznia zalety i wady obu rozwiązań. Badania dokonano na podstawie symulacji numerycznej i eksperymentów z przepływem dwufazowym gaz/ciecz w kolumnie pionowej.

EN

Image reconstruction is a first stage of deriving information about the industrial process state for majority of process tomography applications. Therefore, image preparation on the base of tomography modality-specific properties, is the most important step in phenomena investigation with use of tomography. For optical modality, visual properties of the medium present in an explored space is deployed. Measurement space are illuminated with a few beams of visible light rays, and after traveling through the examined region, the incident light is sensed with detectors. Based on differences in medium transparency level and some other phenomena like reflection, refraction, etc., the image corresponding to a given space. The process of image reconstruction utilizes the sensitivity matrix. The paper presents two methods of sensitivity matrix determination. The first one assumes the light rays to be segments. The other one makes an assumption of the fixed width of light beams. Both methods are using the concept of light tracking from source to detector. The comparison of both methods identifies advantages and disadvantages of the two solutions. The study was conducted with use of numerical simulation and multiphase (gas/liquid) flow experiments in vertical column.

Słowa kluczowe

PL

tomografia optyczna; rekonstrukcja obrazu; mapy czułości

EN

optical tomography; image reconstruction; sensitivity matrix

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
• Rocznik: 2007
• Tom: T. 11, z. 3
• Strony: 301--310
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Przywarski R.

• Katedra Informatyki Stosowanej, Politechnika Łódzka w Łodzi

autor

Grudzień K.

• Katedra Informatyki Stosowanej, Politechnika Łódzka w Łodzi

autor

Romanowski A.

• Katedra Informatyki Stosowanej, Politechnika Łódzka w Łodzi

autor

Rząsa M.

• Katedra Techniki Cieplnej i Aparatury Przemysłowej, Politechnika Opolska w Opolu

autor

Wajman R.

• Katedra Informatyki Stosowanej, Politechnika Łódzka w Łodzi

Bibliografia

• [1] Rząsa M.R., Grudzień K., Romanowski A., Wajman R.: Optyczny tomograf procesowy składający się z pięciu projekcji. Seminarium analizy i przetwarzania sygnałów w systemach wizji i sterowania, Słok k. Bełchatowa 2007
• [2] Rząsa M.R., Grudzień K., Romanowski A., Wajman R.: The Discrete Optical Tomograph including Five Projections. [w:] Proceedings of 5th World Congress on Industrial Proeess Tomography, Bergen, Norway, 2007
• [3] Rząsa M.R., Wajman R., Grudzień K., Romanowski A.: The capacitive tomograph of higher sensitivity near the sensor wall. [w:] Proceedings of 5th World Congress on Industrial Proeess Tomography, Bergen, Norway, 2007
• [4] Rząsa M.R., Plaskowski A.: Application of Optical Tomography for Measurement of Small Gas Flows. 3rd World Congress on Industrial Process Tomography, Banff, Canada, 2003, 324-330
• [5] Williams R.A., Beck M.S.: Process Tomography: Principles, Techniques and Applications. Oxford, Butterworth-Heinemann 1995, 581