Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Justification of the possibility of building an integrated ultrasonic measuring transducer of natural gas consumption

Bilynsky Yosyp, Stetsenko Andrii, Ogorodnik Konstantin

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2024

|

T. 14, nr 2

47--50

EN

The paper establishes the feasibility of constructing an integrated ultrasonic measuring transducer for measuring natural gas consumption. Various schemes for combining ultrasonic transducers with flow conditioning devices, along with several natural gas parameter measuring transducers, were analyzed. The design of an integrated ultrasonic meter that eliminates the need for a standard straight pipeline section and external jet straightener was explored. Simulations of 4-beam ultrasonic meters with known local resistances and the integrated ultrasonic meter were conducted using SolidWorks. The comparative analysis revealed the advantages of the proposed integrated ultrasonic meter.

PL

W niniejszej pracy przedstawiono uzasadnienie możliwości stworzenia zintegrowanego ultradźwiękowego przetwornika do pomiaru zużycia gazu ziemnego. Dokonano analizy różnych schematów łączenia przetworników ultradźwiękowych z urządzeniami do przygotowania przepływu, a także przeanalizowano szereg przetworników mierzących parametry gazu ziemnego. Opisano konstrukcję zintegrowanego miernika ultradźwiękowego, który nie wymaga standardowego prostego odcinka rurociągu ani zewnętrznej prostownicy strumieniowej. Przeprowadzono symulację 4-wiązkowych liczników ultradźwiękowych o znanych rezystancjach lokalnych oraz zintegrowanego licznika ultradźwiękowego w środowisku SolidWork. Analiza porównawcza wykazała zalety proponowanego zintegrowanego miernika ultradźwiękowego.

2

Convolutional neural networks for early computer diagnosis of child dysplasia

Bilynsky Yosyp, Nikolskyy Aleksandr, Revenok Viktor, Pogorilyi Vasyl, Smailova Saule, Voloshina Oksana, Kumargazhanova Saule

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2023

|

T. 13, nr 2

56--63

EN

The problem in ultrasound diagnostics hip dysplasia is the lack of experience of the doctor in case of incorrect orientation of the hip joint and ultrasound head. The aim of this study was to evaluate the ability of the convolutional neural network (CNN) to classify and recognize ultrasound imaging of the hip joint obtained at the correct and incorrect position of the ultrasound sensor head in the computer diagnosis of pediatric dysplasia. CNN's such as GoogleNet, SqueezeNet, and AlexNet were selected for the study. The most optimal for the task is the use of CNN GoogleNet showed. In this CNN used transfer learning. At the same time, fine-tuning of the network and additional training on the database of 97 standards of ultrasonic images of the hip joint were applied. Image type RGB 32 bit, 210 × 300 pixels are used. Fine-tuning has been performed the lower layers of the structure CNN, in which 5 classes are allocated, respectively 4 classes of hip dysplasia types according to the Graf, and the Type ERROR ultrasound image, where position of the ultrasound sensor head and of the hip joint in ultrasound diagnostics are incorrect orientation. It was found that the authenticity of training and testing is the highest for the GoogleNet network: when classified in the training group accuracy is up to 100%, when classified in the test group accuracy – 84.5%.

PL

Problemem w diagnostyce ultrasonograficznej dysplazji stawu biodrowego jest brak doświadczenia lekarzy w zakresie nieprawidłowej orientacji stawu biodrowego i głowicy ultrasonograficznej. Celem tego badania była ocena zdolności konwolucyjnej sieci neuronowej (CNN) do klasyfikowania i rozpoznawania obrazów ultrasonograficznych stawu biodrowego uzyskanych przy prawidłowym i nieprawidłowym położeniu głowicy ultrasonograficznej we wspomaganej komputerowo diagnostyce dysplazji dziecięcej. Do badania wybrano sieci CNN, takie jak GoogleNet, SqueezeNet i AlexNet. Wykazano, że najbardziej optymalne dla tego zadania jest użycie CNN GoogleNet. Jednocześnie w CNN zastosowano metodologię uczenia transferowego. Zastosowano precyzyjne dostrojenie sieci i dodatkowe szkolenie na podstawie 97 próbek obrazów ultrasonograficznych stawu biodrowego, typ obrazu RGB 32 bity, 210 × 300 pikseli. Przeprowadzono dostrajanie dolnych warstw struktury CNN, w której zidentyfikowano 5 klas, odpowiednio 4 klasy typów dysplazji stawu biodrowego według Grafa oraz obraz ultrasonograficzny typu ERROR, w którym pozycja głowicy ultrasonograficznej i stawu biodrowego w diagnostyce ultrasonograficznej mają nieprawidłową orientację. Stwierdzono, że niezawodność szkolenia i testowania jest najwyższa dla sieci GoogleNet: podczas klasyfikacji w grupie szkoleniowej dokładność wynosi do 100%, podczas klasyfikacji w grupie testowej dokładność wynosi 84,5%.

3

Application of digital image processing methods for obtaining contours of objects on ultrasound images of the hip joint

Ratushnyi Pavlo, Bilynsky Yosyp, Zhyvotivskyi Stepan

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2021

|

T. 11, nr 2

22--25

EN

In this work, the problems of research of ultrasonic images of joints are formulated. It is that for early diagnosis of developmental disorders of the hip joints needs to take frequent pictures, and the least harmful to health is ultrasound. But the quality of such images is not sufficient for highquality automated measurement of geometric parameters and diagnosis of deviations. The ultrasound image of the hip joint is evaluated by quantifying the exact values of the acetabular angle, the angle of inclination of the cartilaginous lip, and the location of the center of the femoral head. To get these geometric parameters, you need to have clear images of objects. And for the operation of automated computer measurement systems, it is necessary to use such methods of pre-digital image processing, which would give clear contours of objects. Known and available image processing algorithms, in particular contour selection, face problems in processing specific medical images. It is proposed to use the developed method of sharpening to further obtain high-quality contour lines of objects. A mathematical model of the method is presented, which is a formula for converting the intensity values of each pixel of a digital image. As a result of this method, the noise component of the image is reduced, and the intensity differences between the background and the objects are increased, and the width of these differences is one pixel. The algorithm of a sequence of processing of ultrasonic images and features of its application have resulted. The results of the developed set of methods are given. The paper presents the results of processing the real image of the hip joint, which visually confirms the quality of the selection of objects on view.

PL

W pracy sformułowano problematykę badań ultradźwiękowych obrazów stawów. Polega ona na tym, że do wczesnej diagnostyki zaburzeń rozwojowych stawów biodrowych konieczne jest częste wykonywanie zdjęć, a najmniej szkodliwe dla zdrowia są badania USG. Jednak jakość uzyskanych obrazów nie jest wystarczająca do tego, by z wysoką jakością przeprowadzić automatyczne pomiary parametrów geometrycznych i diagnostykę odchyleń. Obraz ultrasonograficzny stawu biodrowego ocenia się poprzez ilościowe określenie dokładnych wartości kąta panewki, kąta nachylenia warstwy chrzęstnej i położenia środka głowy kości udowej. Aby uzyskać te parametry geometryczne, musisz konieczne są wyraźne obrazy obiektów. Do obsługi zautomatyzowanych komputerowych systemów pomiarowych konieczne jest stosowanie takich metod przedcyfrowego przetwarzania obrazu, które dawałyby wyraźne kontury obiektów. Znane i dostępne algorytmy przetwarzania obrazu, w szczególności wybór konturu, napotykają problemy w przetwarzaniu określonych obrazów medycznych. Proponuje się wykorzystanie opracowanej metody wyostrzenia w celu dalszego uzyskania wysokiej jakości konturów obiektów. Przedstawiono model matematyczny metody będący formułą do przeliczania wartości natężenia każdego piksela obrazu cyfrowego. W wyniku tej metody zmniejsza się składowa szumu obrazu, a różnice intensywności między tłem a obiektami są zwiększane, a szerokość tych różnic wynosi jeden piksel. Opracowano algorytm kolejności przetwarzania obrazów ultradźwiękowych i cechy jego zastosowania. Podano wyniki opracowanego zestawu metod. W pracy przedstawiono wyniki przetwarzania rzeczywistego obrazu stawu biodrowego, co wizualnie potwierdza jakość doboru obiektów widzenia.

4

Experimental study of natural gas humidity control device

Bilynsky Yosyp, Horodetska Oksana, Sirenko Svitlana, Novytskyi Dmytro

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2020

|

T. 10, nr 3

86--90

EN

The means of measuring humidity based on the use of the ultrahigh frequency methodhave been recently gainingwidespread use,becauseof its simple, robust construction and high measuring accuracy. We used theadvanced waveguide ultrahigh frequency method of measuring the moisture content of natural gaswhich,in contrast to the known theuse of a traveling wave in awaveguide,is proposed. In this case, the interaction with wavesof the ultrahigh frequencyrange changes the dielectric properties of the gas, and this change is registered.On the basis of an improved ultrahigh frequencymethod of humidity measurement,a devicefornatural gashumidity control using a traveling wave in awaveguideisproposed.The investigationshave shown that a comparative channel increasedthe measurement accuracy, as a two-channel system–in contrast to a single-channel–eliminates the instability of the value of the input signal supplied to the generator.The principle of operation of a natural gashumiditycontroldevice that contains an ultrahigh frequency generator, attenuators, waveguide tees, a waveguidesectionforcomparison, temperature sensor and pressure switches for the comparative and measuring channels, a measuring cuvette, amplifier, microprocessor, and display unitis described. A mathematical model of a natural gashumiditycontrol device,which takes into account the values of the dielectric permittivity of the measuring gas and reference channels and contains correction factors for temperature, the use of which increasesthe accuracy of humidity measurement,is proposed.Thelowerand upper calibration points of thenatural gashumiditycontrol devicearedefined. The influence of correction factors for the temperatureat the measurement error of thehumidityis analyzed.

PL

Ostatnio przyrządy do pomiaru wilgotności oparte na metodzie mikrofalowej są szeroko stosowane ze względu na ich prostą, niezawodną konstrukcję i wysoką dokładność pomiaru. W pracy wykorzystano ulepszoną mikrofalową metodę falowodów mikrofalowych do pomiaru wilgotności gazu ziemnego, która, w przeciwieństwie do znanych, sugeruje zastosowanie fali podróżnej w falowodzie. Jednocześnie podczas interakcji z falami mikrofalowymi zmieniają się właściwości dielektryczne gazów, zmiana ta jest rejestrowana. W oparciu o ulepszoną mikrofalową metodę pomiaru wilgotności zaproponowano sposób pomiaru kontroli wilgotności gazu ziemnego za pomocą fali przemieszczającej się w falowodzie. Przeprowadzono badania, które wykazały, że obecność kanału porównawczego umożliwiła zwiększenie dokładności pomiaru, ponieważ system dwukanałowy,w przeciwieństwie do systemu jednokanałowego, eliminuje niestabilność wartości sygnału wejściowego dostarczanego przez generator. Opisano zasadę działania przyrządu pomiarowego do pomiaru wilgotności gazu ziemnego, który zawiera generator mikrofalowy, tłumiki, trójniki falowodu, sekcję falowodu do porównania, czujnik temperatury i ciśnienia, przełączniki kanałów porównawczych i pomiarowych, celę pomiarową, wzmacniacz, procesor, urządzenie wskaźnikowe. Zaproponowano model matematyczny środków pomiaru kontroli wilgotności gazu ziemnego, który uwzględniawartość stałej dielektrycznej gazu kanałów pomiarowych i odniesienia oraz zawiera współczynniki korekcji temperatury, których zastosowanie poprawia dokładność pomiaru wilgotności. Określane są dolne i górne punkty kalibracji zakresu pomiarowego wilgotności gazu ziemnego. Analizowany jest wpływ współczynników korekcji temperatury na błąd pomiaru wilgotności.