Effective algorithm for tomography imaging in threedimensional problems

• Autorzy: Rymarczyk Tomasz , Sikora Jan , Adamkiewicz Przemysław

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2019.03.27

Warianty tytułu

PL

Efektywny algorytm do konstrukcji trójwymiarowych obrazów tomograficznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article presents a new effective imaging method that can be applied in ultrasonic and radio tomography. The proposed method by changing the shape of the voxels leads to a substantial simplification of the algorithm at the cost of small approximations of the voxels. As proved in the work, these approximations do not have a significant impact on the readability of the image which is several times faster.

PL

W pracy przedstawiono nową efektywną metodę obrazowania, która może mieć zastosowanie w transmisyjnej tomografii ultradźwiękowej lub radiowej. Proponowana metoda zmienia kształt voksela z sześciennego na kulisty dzięki czemu uzyskuje się znaczące uproszczenie algorytmu kosztem niewielkiej aproksymacji wokseli. Jak udowodniono w pracy, przyjęta aproksymacja nie ma znaczącego wpływu na wiarygodność obrazów, a jest kilkukrotnie bardziej efektywna.

Słowa kluczowe

EN

ultrasound transmission tomography; algebraic reconstruction techniques; singular value decomposition

PL

ultradźwiękowa tomografia transmisyjna; metoda ART (Algebraic Reconstruction Technique); rozkład względem wartości osobliwych

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 95, nr 3
• Strony: 115--118
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Rymarczyk Tomasz

• University of Economics and Innovation, Projektowa 4, Lublin, Poland
• Research & Development Centre Netrix S.A.

autor

Sikora Jan

• Centrum Badawczo-Rozwojowe, NETRIX S.A., Związkowa 26, 20-148 Lublin

autor

Adamkiewicz Przemysław

• Centrum Badawczo-Rozwojowe, NETRIX S.A., Związkowa 26, 20-148 Lublin

Bibliografia

• [1] Rymarczyk T., Sikora J., Adamkiewicz P. and Polakowski K., Effective ultrasound and radio tomography imaging algorithm for three-dimensional problems, PTZE — 2018 Applications of Electromagnetic in Modern Techniques and Medicine, 09-12 September 2018, Racławice, Poland.
• [2] Mazurkiewicz D., “Maintenance of belt conveyors using an expert system based on fuzzy logic”. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 15 (2015); No. 2, 412-418
• [3] Polakowski K., Sikora J., “Podstawy matematyczne obrazowania ultradźwiękowego”, Copyright by Politechnika Lubelska, Lublin (2016)
• [4] Psuj G., “Multi-Sensor Data Integration Using Deep Learning for Characterization of Defects in Steel Elements”, Sensors, 8 (2018) No. 1, 292; https://doi.org/10.3390/s18010292
• [5] Rymarczyk T., Sikora J., “Applying industrial tomography to control and optimization flow systems”, Open Physics, 16, (2018), 332–345, DOI: https://doi.org/10.1515/phys-2018-0046
• [6] Rymarczyk T., Kłosowski G., “Application of neural reconstruction of tomographic images in the problem of reliability of flood protection facilities”, Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability, 20 (2018), No. 3, 425–434, http://dx.doi.org/10.17531/ein.2018.3.11
• [7] Rymarczyk T., Kłosowski G., Kozłowski E., “Non-Destructive System Based on Electrical Tomography and Machine Learning to Analyze Moisture of Buildings”, Sensors, 18 (2018), No. 7, 2285
• [8] Smolik W., Kryszyn J., Olszewski T., Szabatin T., “Methods of small capacitance measurement in electrical capacitance tomography”, Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska (IAPGOŚ), 7 (2017), No. 1, 105-110, DOI: 10.5604/01.3001.0010.4596
• [9] Wajman R., Fiderek P., Fidos H., Sankowski D., Banasiak R., “Metrological evaluation of a 3D electrical capacitance tomography measurement system for two-phase flow fraction determination”, Measurement Science and Technology, 24 (2013) No. 6, 065302.
• [10] Krawczyk A., Korzeniewska E., Łada-Tondyra E., Magnetophosphenes – History and contemporary implications", Przeglad Elektrotechniczny, 94 (2018), No.1, 61-64.
• [11] Korzeniewska E., Szczesny A., Krawczyk A., Murawski P., Mroz J., Seme S., Temperature distribution around thin electroconductive layers created on composite textile substrates”, Open Physics, 16 (2018), No. 1, 37-41.
• [12] Bocc M., Kaltiokallio O., Patwari N., Venkatasubramanian S., “Multiple Target Tracking with RF Sensor Networks”, IEEE Trans. On Mobile Comp., 13 (2014), 1787-1800
• [13] Das Y., Boerner W.M., “On Radar Target Shape Estimation Using Algorithms for Reconstruction from Projections”, IEEE Trans. on Antennas and Propagation, AP–26(2), (1978)
• [14] Gudra T., Opieliński K.J., “The multi–element probes for ultrasound transmission tomography”, Journal de Physique 4, 137, (2006), 79–86
• [15] Herman G.T., “Image Reconstruction from Projections: The Fundamentals of Computerized Tomography”, Academic Press, New York, (1980)
• [16] Kaczmarz S., “Angenäherte Auflösung von Systemen Linearer” Gleichungen, Bull. Acad. Polon. Sci. Lett. A, 6–8A, (1937), 355–357
• [17] Kak A.C., Slaney M., “Principles of Computerized Tomographic Imaging”, IEEE Press, New York, (1999)
• [18] Lawson Ch.L., Hanson R.J., “Solving Least Squares Problems”, Classics in Applied Mathematics 15, SIAM, (1995)
• [19] http://www.mathworks.com/products/matlab/ [access: June 2018]

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).