A new concept of discretisation model for imaging improving in ultrasound transmission tomography

• Autorzy: Rymarczyk Tomasz , Polakowski Krzysztof , Sikora Jan

Identyfikatory

DOI

10.35784/IAPGOS.131

Warianty tytułu

PL

Nowa koncepcja dyskretyzacji modelu celem podniesienia jakości obrazowania w transmisyjnej tomografii ultradźwiękowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper a new version of discretisation model for Ultrasonic Transmission Tomography is presented. The algorithm has been extensively tested for synthetic noisy data on various configurations of internal objects. In order to improve the imaging quality, the pixels/voxels have been enlarged compared to the figures inscribed in pixels/voxels however no more than figures described on the standard square pixels or cubic voxels. The proposed algorithm provides better quality of imaging.

PL

W tym artykule zaproponowano nową wersję dyskretyzacji modelu dla Ultradźwiękowej Tomografii Transmisyjnej. Przedstawiony algorytm był wszechstronnie przetestowany dla danych syntetycznych zaszumionych dla różnych konfiguracji obiektów wewnętrznych. W celu poprawienia jakości obrazowania, piksele/woksele zostały powiększone w stosunku do figur wpisanych w piksele/woksele, jednak nie więcej niż figury opisane na standardowych kwadratowych pikselach lub sześciennych wokselach. Proponowany algorytm zapewnia lepszą jakość obrazowania.

Słowa kluczowe

EN

Ultrasound Transmission Tomography; image reconstruction; constrained optimisation; circular pixel; spherical voxel

PL

Transmisyjna Tomografia Ultradźwiękowa; obrazowanie; optymalizacja z ograniczeniami; piksel kołowy; wokse kulisty

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 9, nr 4
• Strony: 48--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il.

Twórcy

autor

Rymarczyk Tomasz

• Research & Development Centre Netrix SA, Lublin, Poland
• University of Economics and Innovation in Lublin, Faculty of Transport and Informatics, Lublin, Poland

autor

Polakowski Krzysztof

• Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

autor

Sikora Jan

• Research & Development Centre Netrix SA, Lublin, Poland
• University of Economics and Innovation in Lublin, Faculty of Transport and Informatics, Lublin, Poland

Bibliografia

• [1] Bartušek K., Drexler P., Fiala P., et al.: Magnetoinductive Lens for Experimental Mid-field MR Tomograph. Progress in Electromagnetics Research, Cambridge, 5–8 July 2010, 1047–1050.
• [2] Dušek J., Hladký D., Mikulka J.: Electrical Impedance Tomography Methods and Algorithms Processed with a GPU. PIERS Proceedings (Spring) 2017, 1710–1714.
• [3] Kak A.C., Slaney M.: Principles of Computerized Tomographic Imaging. IEEE Press, New York 1999.
• [4] Kłosowski G., Rymarczyk T.: Using Neural Networks and Deep Learning Algorithms in Elecrical Impedance Tomography. Informatyka, Automatyka Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska – IAPGOS 3/2017, 99–102.
• [5] Kłosowski G., Rymarczyk T., Gola A.: Increasing the Reliability of Flood Embankments with Neural Imaging Method. Applied Sciences 8(9)/2018, 1457.
• [6] Koulountzios P., Rymarczyk T., Soleimani M.: Ultrasonic Tomography for automated material inspection in liquid masses. 9th World Congress on Industrial Process Tomography, Bath, Great Britain, 2–6 September 2018.
• [7] Lawson Ch. L., Hanson R. J.: Solving Least Squares Problems. Classics in Applied Mathematics 15/1995.
• [8] Mikulka J.: GPU–Accelerated Reconstruction of T2 Maps in Magnetic Resonance Imaging. Measurement Science Review 4/2015, 210–218.
• [9] Ming Y., Schlaberg H.I., Hoyle B.S., Beck M.S., Lenn C.: Real-Time Ultrasound Process Tomography for Two-Phase Flow Imaging Using a Reduced Number of Transducers. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Freq. Control 46(3)/1999.
• [10] Opieliński K.J., Gudra T.: Ultrasonic Transmission Tomography in Industrial and Biological Tomography: Theoretical Basis and Applications. Electrotechnical Institute, 2010, 265–338.
• [11] Rymarczyk T.: Tomographic Imaging in Environmental, Industrial and Medical Applications. Innovatio Press Publishing Hause, 2019.
• [12] Rymarczyk T., at all.: Sposób i układ do prowadzenia pomiarów w elektrycznej tomografii pojemnościowej. Patent P.418304, data zgłoszenia: 12.08.2016.
• [13] Rymarczyk T., Sikora J., Polakowski K., Adamkiewicz P.: Efektywny algorytm obrazowania w tomografii ultradźwiękowej i radiowej dla zagadnień dwuwymiarowych. Przegląd Elektrotechniczny 94(6)/2018, [DOI: 10.15199/48.2018.06.11].
• [14] Smolik W.: Forward Problem Solver for Image Reconstruction by Nonlinear Optimisation in Electrical Capacitance Tomography. Flow Measurement and Instrumentation 21/2010, 70–77.
• [15] Soleimani M., Mitchell C.N., Banasiak R., Wajman R., Adler A.: Four-dimensional electrical capacitance tomography imaging using experimental data. Progress in Electromagnetics Research 90/2009, 171–186.
• [16] http://www.mathworks.com/products/matlab/ (access: June 2018).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).