Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 36

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  level set method
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
The paper describes a critical comparison of mean field and full field approaches to modelling hot deformation/controlled cooling sequences for steels. Classification of the models, based on the balance between predictive capabilities and computing costs, is presented. Mean field models, which describe microstructure evolution and phase transformations were connected with thermomechanical finite element program and applied to simulation of the hot strip rolling process and cooling of tubes after hot rolling. Full field model described in the paper is a connection of the finite element (FE) and level set (LSM) methods. These methods were used to simulate heating/cooling sequence in the continuous annealing line. A suggestion to use a stochastic model as a bridge between mean field and full field approaches is made.
2
Content available remote Milestones in the 150-year history of topology optimization: a review
EN
Structural optimization is one of the most intensively investigated research areas in engineering. Recently, topology optimization has become the most popular engineering subfield. The starting date of structural optimization cannot be precisely determined. Michell’s optimization paper, published in 1904, is considered as the first publication in this subfield. However, his paper starts with a statement that his work is a generalization of Maxwell’s idea presented in the paper published in 1870. The authors of this review paper consider that this date can be accepted as the starting date of topology optimization. This paper is an overview of subjectively selected state-of-art achievements in topology optimization during its history of 150 years. The selection of the achievements is a rather difficult task because, in the early period of the history of topology optimization, a lot of meetings were classified and the results were not available for the public. The optimization community has almost no knowledge about the publications in topology optimization in the 1950s. Around that time, one can find some information on workshops and meetings connected to the Cambridge University or Oxford University with researchers such as Foulkes, Cox, Hemp, and Shield, who published significant results and these communications are generally not known for the reason mentioned above. After the 1970s, this situation has changed and there were more possibilities to find publications due to the changes and thanks to digitalization. As indicated earlier here subjectively selected works are overviewed from the 150-year history focusing on the first hundred twenty years.
EN
This paper presents an extended finite element method applied to solve phase change problems taking into account natural convection in the liquid phase. It is assumed that the transition from one state to another, e.g., during the solidification of pure metals, is discontinuous and that the physical properties of the phases vary across the interface. According to the classical Stefan condition, the location, topology and rate of the interface changes are determined by the jump in the heat flux. The incompressible Navier–Stokes equations with the Boussinesq approximation of the natural convection flow are solved for the liquid phase. The no-slip condition for velocity and the melting/freezing condition for temperature are imposed on the interface using penalty method. The fractional four-step method is employed for analysing conjugate heat transfer and unsteady viscous flow. The phase interface is tracked by the level set method defined on the same finite element mesh. A new combination of extended basis functions is proposed to approximate the discontinuity in the derivative of the temperature, velocity and the pressure fields. The single-mesh approach is demonstrated using three two-dimensional benchmark problems. The results are compared with the numerical and experimental data obtained by other authors.
4
Content available remote Implementation image analysis and optimization techniques in e-Medicus system
EN
Article presents methods to identify the properties and reconstruction of the images. A special e-Medicus system to analysis and compare data or pictures was prepared. The solution shows the architecture of the system collecting and analysing data. The internal conductivity distribution is recovered from the measured boundary voltage data. New results of a reconstruction of a numerically simulated phantom are presented. The reconstruction task is a nonlinear and ill-posed inverse problem, whose solution calls for special regularized algorithms. New methods have also been implemented to identify arbitrary number of phases for the segmentation problem. With the use of modern algorithms, it can obtain a quicker diagnosis and automatically marking areas of the interest region in medical images.
PL
Artykuł przedstawia metody do identyfikacji właściwości i rekonstrukcji obrazów. Przygotowano specjalny system e-Medicus do analizy i porównywania danych oraz obrazów. Rozwiązanie przedstawia architekturę systemu zbierającego i analizującego dane. Rozkład wewnętrznego przewodnictwa jest uzyskiwany z mierzonych danych dotyczących granicy napięć. Przedstawiono nowe wyniki rekonstrukcji symulowanego numerycznie fantomu. Problem rekonstrukcji jest nieliniowy i źle postawiony (zagadnienie odwrotne), którego rozwiązanie wymaga regularyzacji. Zaimplementowano również nowe metody do zidentyfikowania dowolnej liczby faz dla problemu segmentacji. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych algorytmów uzyskuje się szybszą diagnozę i automatycznie oznacza interesujące obszary w obrazach medycznych.
EN
The solution shows the architecture of the system collecting and analyzing data. There was tried to develop algorithms to image segmentation. These algorithms are needed to identify arbitrary number of phases for the segmentation problem. With the use of algorithms such as the level set method, neural networks and deep learning methods, it can obtain a quicker diagnosis and automatically marking areas of the interest region in medical images.
PL
Rozwiązanie pokazuje architekturę systemu zbierającego i analizującego dane. Opracowano algorytmy segmentacji obrazu. Algorytmy te są potrzebne do identyfikacji dowolnej liczby faz dla problemu segmentacji. Dzięki zastosowaniu algorytmów, takich jak metoda zbiorów poziomicowych, sieci neuronowych i metody głębokiego uczenia się, można uzyskać szybszą diagnozę i automatyczne oznaczanie obszarów w regionie zainteresowania w obrazach medycznych.
EN
In this work, there were implemented methods to analyze and segmentation medical images by using different kind of algorithms. The solution shows the architecture of the system collecting and analyzing data. There was tried to develop an algorithm for level set method applied to piecewise constant image segmentation. These algorithms are needed to identify arbitrary number of phases for the segmentation problem. With the use of modern algorithms, it can obtain a quicker diagnosis and automatically marking areas of the interest region in medical images.
PL
W pracy zaimplementowano metody analizy i segmentacji obrazów medycznych przy użyciu różnych algorytmów. Rozwiązanie pokazuje architekturę systemu zbierającego i analizującego dane. Podjęto próbę opracowania algorytmu dla metody zbiorów poziomicowych stosowanej do fragmentarycznej, stałej segmentacji obrazu. Metody te są potrzebne do identyfikacji dowolnej liczby faz dla problemu segmentacji. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych algorytmów można uzyskać szybszą diagnozę i automatyczne oznaczanie obszarów w regionach zainteresowania w obrazach medycznych.
EN
This paper describes the accurate deformable registration method for image-guided lung interventions, including lung nodule biopsy and radiofrequency ablation of lung tumours. A level set motion assisted deformable registration method for computed tomography (CT) images was proposed and its accuracy and speed were compared with those of other conventional methods. Fifteen 3D CT images obtained from lung biopsy patients were scanned. Each scan consisted of diagnostic and preoperative CT images. Each deformable registration method was initially evaluated with a landmark-based affine registration algorithm. Various deformable registration methods such as level set motion, demons, diffeomorphic demons, and b-spline were compared. Visual assessment by two expert thoracic radiologists using five scales showed an average visual score of 3.2 for level set motion deformable registration, whereas scores were below 3 for other deformable registration methods. In the qualitative assessment, the level set motion algorithm showed better results than those obtained with other deformable registration methods. A level set motion based deformable registration algorithm was effective for registering diagnostic and preoperative volumetric CT images for image-guided lung intervention.
8
Content available remote e-Medicus system to segmentation and analysis medical images
EN
In this work, there was presented authoring system to exam the medical images by using statistical methods, topological algorithms and computational intelligence methods. These methods are used to identify the properties for the images. There was prepared a special e-Medicus system to machine learning, analysis and compare data and pictures. The solution shows the architecture of the system collecting and analysing data. There was tried to develop an algorithm for level set method (LSM) applied to piecewise constant image segmentation. These algorithms are needed to identify arbitrary number of phases for the segmentation problem. The image segmentation refers to the process of partitioning a digital image into multiple regions. There is typically used to locate objects and boundaries in images.
PL
W artykule, został przedstawiony autorski system do badania obrazów medycznych przy użyciu metod statystycznych, algorytmów inteligencji obliczeniowej i metod topologicznych. Metody te stosuje się w celu identyfikowania właściwości obrazów. Przygotowano specjalny system e-Medicus do uczenia maszynowego, analizy i porównywania danych i obrazów. Rozwiązanie przedstawia architekturę systemu do gromadzenia i analizy danych. Opracowano algorytmy oparte na metodzie zbiorów poziomicowych (MZP) jako odcinkowo stałej segmentacji obrazu. Algorytmy te są potrzebne do identyfikacji dowolnej liczby faz dla problemu segmentacji, która odnosi się do procesu dzielenia cyfrowego obrazu w różnych regionach. Używana jest zwykle do lokalizacji obiektów i brzegów w obrazach.
EN
The article presents an application to the topology optimization in electrical impedance tomography using the level set method. The level set function is based on shape and topology optimization for areas with partly continuous conductivities. The finite element method has been used to solve the forward problem. The proposed algorithm is initialized using topological sensitivity analysis. Shape derivative and material derivative have been incorporated with the level set method to investigate shape optimization problems. The coupled algorithm is a relatively new procedure to overcome this problem. Using the line measurement model is very useful to solve the inverse problem in the copper-mine ceiling and the flood embankment.
PL
W artykule przedstawiono aplikację do optymalizacji topologicznej w elektrycznej tomografii impedancyjnej przy użyciu metody zbiorów poziomicowych. Funkcja poziomicowa oparta jest optymalizacji topologii i kształtu dla obszarów z częściowo ciągłymi konduktywnościami. Metoda elementów skończonych została wykorzystana do rozwiązania tego problemu. Proponowany algorytm jest inicjalizowany przy użyciu topologicznej analizy wrażliwościowej. Pochodna kształtu i pochodna topologiczna zostały zaimplementowane z metodą zbiorów poziomicowych do rozwiązania problemu optymalizacji. Sprzężony algorytm jest stosunkowo nową procedurą do rozwiązania tego zadania. Zastosowanie modelu pomiaru tablicowego jest bardzo użyteczne w celu rozwiązania problemu odwrotnego m.in. w chodniku kopalni miedzi i wałach przeciwpowodziowych.
EN
In this work, there were implemented methods to analyze and segmentation medical images by using topological, statistical algorithms and artificial intelligence techniques. The solution shows the architecture of the system collecting and analyzing data. There was tried to develop an algorithm for level set method (LSM) applied to piecewise constant image segmentation. These algorithms are needed to identify arbitrary number of phases for the segmentation problem. The image segmentation refers to the process of partitioning a digital image into multiple regions. There is typically used to locate objects and boundaries in images. There was also shown an algorithm for analyzing medical images using a neural network MLP.
PL
W artykule zostały zaimplementowane metody do analizy i segmentacji obrazów medycznych przy użyciu algorytmów topologicznych, statystycznych i technik sztucznej inteligencji. Rozwiązanie przedstawia architekturę systemu do gromadzenia i analizy danych. Opracowano algorytmy oparte na metodzie zbiorów poziomicowych (MZP) jako odcinkowo stałą segmentację obrazu. Algorytmy te są potrzebne do identyfikacji dowolnej liczby faz dla problemu segmentacji, która odnosi się do procesu dzielenia cyfrowego obrazu w różnych regionach. Metoda używana jest zwykle do lokalizacji obiektów i brzegów w obrazach. W pracy przedstawiono również algorytm do analizy obrazów medycznych z wykorzystaniem sieci neuronowej MLP.
EN
The boundary element method and the level set method can be used in order to solve the inverse problem for electric field. In this approach the adjoint equation arises in each iteration step. Results of the numerical calculations show that the boundary element method can be applied successfully to obtain approximate solution of the adjoint equation. The proposed solution algorithm is initialized by using topological sensitivity analysis. Shape derivatives and material derivatives have been incorporated with the level set method to investigate shape optimization problems. The shape derivative measures the sensitivity of boundary perturbations. The coupled algorithm is a relatively new procedure to overcome this problem. Experimental results have demonstrated the efficiency of the proposed approach to achieve the solution of the inverse problem.
PL
Metoda elementów brzegowych i metoda zbiorów poziomicowych mogą być wykorzystane to rozwiązania zagadnienia odwrotnego pola elektrycznego. W takim podejściu równanie sprzężone jest rozwiązywane w każdym kroku iteracyjnym. Wyniki obliczeń numerycznych pokazują, że metoda elementów brzegowych może być zastosowana z powodzeniem do uzyskania przybliżonego rozwiązania równania sprzężonego. Proponowany algorytm jest inicjalizowany za pomocą topologicznej analizy wrażliwościowej. Pochodna kształtu i pochodna materialna zostały połączone z metodą zbiorów poziomicowych w celu zbadania problemów optymalizacji kształtu. Pochodna kształtu mierzy wrażliwość perturbacji brzegowych. Zespolony algorytm jest stosunkowo nową procedurą do rozwiązania tego problemu. Wyniki doświadczenia pokazały skuteczność proponowanego podejścia w rozwiązywaniu zagadnienia odwrotnego.
EN
This paper presents a new, nondestructive method of testing brick wall dampness in wall structures. The setup was used to determine the moisture in a specially built laboratory model. Topological methods and the gradient technique are used to optimize the approach. A forward model of a wall was constructed to solve the inverse problem resulting in moisture buildup inside the wall.
PL
Celem pracy jest stworzenie modelu opisującego zależności pomiędzy mikrostrukturą a własnościami elementów ze stali DP wykonanych z blach po procesie walcowania na gorąco i laminarnym chłodzeniu. W mikrostrukturze tego rodzaju stali obserwowane są wyspy twardego martenzytu osadzone w miękkiej i plastycznej osnowie ferrytu. Zarówno morfologia jak i skład strukturalny kształtowany jest przez przemiany fazowe, których przebieg jest ściśle uzależniony od schematu laminarnego chłodzenia. Model przemiany ferrytycznej wykorzystujący rozwiązanie równania dyfuzji z ruchomą granicą międzyfazową posłużył w niniejszej pracy do przewidzenia morfologii i składu strukturalnego stali po ochłodzeniu do temperatury otoczenia. Zagadnienie sformułowane na bazie II Prawa Ficka i metodzie poziomic zostało rozwiązane za pomocą Metody Elementów Skończonych (MES). Wykonano testy numeryczne dla różnych cykli chłodzenia, co pozwoliło na otrzymanie morfologii mikrostruktury z różnymi ułamkami objętości poszczególnych faz. Reprezentatywne elementy objętości zawierające wyznaczone mikrostruktury stali DP poddano odkształceniu poprzez rozciąganie i na tej podstawie oceniono wytrzymałość stali reprezentowaną przez naprężenie uplastyczniające. Kryterium pękania Cockrofta-Lathama włączone do programu MES wykorzystano do oceny tendencji do pękania różnych mikrostruktur. Zebrane wyniki pozwoliły na otrzymanie zależności pomiędzy cyklem chłodzenia i ułamkiem objętości martenzytu a wytrzymałością stali. Artykuł przestawia opis modelu, metodologię badań jak również weryfikację doświadczalną.
EN
The aim of the work is to develop a new numerical model capable to predict the relationship between microstructure and material properties of sheet products made of dual phase (DP) steels after processes of hot rolling and laminar cooling. Observed microstructure contains the islands of hard martensite embedded in a soft and ductile ferritic matrix. Both the morphology and the composition of components of microstructure is developed by phase transformations, which are related to a scheme of laminar cooling used in the production process. Ferritic transformation model that uses the solution of diffusion equation with a moving boundary was used in this study to predict the morphology and phase composition of dual phase steels. The problem was formulated on the basis of the Second Fick’s Law and Level Set Method, and solved by using Finite Element Method (FEM). Numerical tests performed for different cooling cycles, allowed to obtain the microstructure morphology with different volume fractions of individual phases. Representative volume element obtained from simulation of phase transformation was deformed in uniaxial tension test. Cockroft-Latham fracture criterion was incorporated into FEM to assess the tendency to crack a variety of microstructures. The collected results allowed to determine the relationship between the cooling cycle, volume fraction of martensite and the tensile strength. The paper contains description of the model, research methodology and experimental verification.
PL
W artykule zaproponowano zastosowanie algorytmów przetwarzania obrazów w celu wyodrębnienia struktur naczyniowych zlokalizowanych w obrębie nerki. Możliwość identyfikacji tętnic odżywiających guza nerki pozwala na jego usunięcie bez ryzyka wystąpienia urazu niedokrwiennego i przyczynia się do maksymalnego zabezpieczenia czynności nerki. Minimalizacja inwazyjności zabiegu usunięcia guza jest także korzystna dla pacjenta. Badania rozpoczęto od segmentacji struktur naczyniowych preparatów anatomicznych. Do ich wyodrębnienia zastosowano progowanie z histerezą, co pozwoliło na otrzymanie funkcji inicjalizującej dla metody zbiorów poziomicowych. Otrzymane wyniki potwierdziły skuteczność doboru metody - wizualnie ciągłość tych struktur była lepiej odtworzona względem samej binaryzacji, a granice obiektów były odpowiednio odwzorowane. Dodatkowo, analiza ilościowa polegająca na porównaniu otrzymanych wyników działania algorytmu z ręcznymi obrysami okazała się zadawalająca, co skłania do kontynuacji badań mogących stanowić o renoprotekcji.
EN
In the article we have proposed an application of several image processing algorithms to extract renal vessels. Earlier identification of the tumor feeding arteries facilitates conducting a zero-ischemia partial nephrectomy and preservation of renal function. This minimally invasive procedure is also beneficial for a patient. The study began with vascular structures segmentation of anatomical preparations. To do this hysteresis thresholding was applied to three dimensional computer tomography images. It allowed to obtain an initialization function for subsequently applied segmentation method – i.e. the level set method. The results confirmed the effectiveness of described methods - visually, in comparison to initial binarization, the acquired structures continuity had been found better and the objects boundaries were properly mapped. In addition, quantitative analysis involving the comparison of segmentation results with manual ones had been found satisfactory, that encourages to continue further research.
EN
In this paper, the problem of modeling of mixed mode cracking in concrete structures is addressed within the context of a constitutive law with embedded discontinuity (CLED). This approach, which was originally developed for describing the propagation of localized deformation in a “smeared” sense, is enhanced here to model a discrete nature of crack propagation. The latter is achieved by coupling the CLED approach with the level-set method, which is commonly used within the framework of Extended Finite Element (XFEM). Numerical simulations of experimental tests conducted at Delft University, which involve four-point bending of a notched concrete beam under the action of two independent actuators, are presented. The results based on enhanced CLED approach are directly compared with XFEM simulations. The predictions from both these methodologies are quite consistent with the experimental data, thereby giving advantage to CLED scheme in view of its simplicity in the numerical implementation.
PL
Niniejsza publikacja jest krótkim opisem założeń technologicznych oraz funkcjonalnych systemu umożliwiającego kontrolę jakości produkcji za pomocą systemów wizyjnych. W proponowanym systemie do segmentacji obrazów została użyta metoda zbiorów poziomicowych (ang. Level Set Metod).
EN
This publication is a brief description of technical and functional requirements for a video quality testing system used in a production. The system uses implementation of the Level Set Method (LSM) to image segmentation.
EN
In this paper, ACO-based level set method is introduced to tackle the biomedical image boundary detection problem. The proposed ACO based level set method boundary detection approach is able to construct a pheromone matrix that represents the boundary information presented at each pixel position of the image, according to the movements of a number of ants which are dispatched to move on the image, then this result is initial contour for zero level set function in boundary of image that is segmented. Furthermore, the movements of these ants steers by the local variation of the image’s intensity values that it cause the contour move toward the object and exactly found boundaries. ACO-based method determines the initial contour to reduce the iteration steps. Such improvements simplify level set manipulation and lead to more robust segmentation. Experimental results show that the proposed method is can preserve the detail of the object and can be used to reduce the capacity of more computational tasks in research.
PL
W artykule opisano zastosowanie optymalizacji ACO (ang. Ant Colony Optimization) i metody poziomic w wychwytywaniu naruszenia brzegów obrazów biomedycznych. Proponowana metoda wykrywania granic tworzy matrycę feromonów, reprezentujących informacje brzegowe dla każdego z pikseli obrazu, w oparciu o ruch mrówek poruszających się po nim. Dane te stanowią wartość początkową dla funkcji ustalającej poziomicę zerową granicy obrazu. Pozwala to na redukcję ilości iteracji algorytmu. Wyniki badań eksperymentalnych potwierdzają skuteczność działania metody.
EN
In this paper a simple and effective method for tracking interfaces in two-dimensional area is described. The presented approach is very attractive in solving Stefan problems where moving internal boundaries occur. It is based on the level set method (LSM) and uses the so-called distance function. A numerical model based on the finite element method (FEM) is proposed.
EN
In this paper accuracy of a simple and effective method for tracking interfaces in two-dimensional area is investigated. The method is based on the level set method (LSM) with "brute force" reinitialization algorithm. A comparison of numerical solution with an analytical solution is presented and discussed.
20
Content available remote Measurement Methods and Image Reconstruction in Electrical Impedance Tomography
EN
In this work was shown a method to examine the non-destructive analysis defects of the objects by solving the inverse problem in the electrical impedance tomography. The measurements use point-like electrodes at the boundary of the object. By two of these current are injected. The representation of the shape of the boundary and its evolution during an iterative reconstruction process is achieved by the level set function and Chan-Vese model. The forward problem was solved by the finite element method.
PL
W pracy zaprezentowano dwie metody pomiarów tomograficznych wybranych obiektów oraz rekonstrukcje obrazów ich nieznanych właściwości w wyniku rozwiązania zagadnienia odwrotnego. Algorytm rekonstrukcji oparty został na idei zbiorów poziomicowych a do rozwiązania zagadnienia prostego wykorzystano metodę elementów skończonych. Reprezentację wyglądu obrazu badanego obiektu wykonano rozwiązując wielokrotnie zadanie proste tak, aby w procesie iteracyjnym otrzymać rozkład napięć maksymalnie zbliżony do uzyskanego z pomiarów.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.