Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Image reconstruction for lung monitoring in wearable electrical impedance tomography

100%

Wójcik D. , Stefaniak B. , Woś M. , Kiczek b. , Rymarczyk T.

|

2022

|

tom R. 98, nr 3

106--109

EN

This work presents a method for measuring and reconstructing human lungs using a waistcoat with an integrated impedance tomograph. The reconstructions obtained make it possible to follow the patient's breathing and, in the case of a 3D model, to determine whether there is fluid in the patient's lungs. The numerical model involves minimising the functional, determining the simulation and the form of the sensitivity matrix. In order to perform the tests, a portable impedance tomography system for biomedical applications was constructed, consisting of a measuring belt and a portable device made of flexible material with 32 round electrodes installed. This solution allows imaging of lung lesions by defining a model and solving the inverse problem using the finite element method.

PL

Praca przedstawia metodę pomiaru i rekonstrukcji ludzkich płuc przy użyciu kamizelki z wbudowanym tomografem impedancyjnym. Uzyskane rekonstrukcje pozwalają na śledzenie oddychania pacjenta a w przypadku 3D model pozwala stwierdzić czy w płucach pacjenta znajduje się płyn. Model numeryczny polega na minimalizacji funkcjonału, wyznaczaniu symulacji i postaci macierzy wrażliwości. W celu wykonania badań skonstruowano przenośny system tomografii impedancyjnej do zastosowań biomedycznych składający się z pasa pomiarowego oraz przenośnego urządzenia wykonane z elastycznego materiału z zainstalowanymi 32 okrągłymi elektrodami. Takie rozwiązanie umożliwia obrazowanie zmian w płucach poprzez zdefiniowanie modelu i rozwiązując problem odwrotny z wykorzystaniem metody elementów skończonych.

2

Topological methods to determine damages of flood embankments

100%

Rymarczyk T. , Tchórzewski P.

|

tom R. 92, nr 12

153--156

EN

This paper presents a method of testing flood embankment. There was used a specially built laboratory model to determine the moisture level of flood embankments. The finite element method was used to solve the forward problem. The proposed algorithm was initialized by using one step methods and topological sensitivity analysis. There was solved the inverse problem in order to visualize moisture inside objects. There was made possible to change topology during the optimization. The level set method and the Gauss-Newton method have been applied very successfully in many areas of the scientific modelling. Topological algorithms were based on shape sensitivity include the boundary design of the elastic interface. These algorithms are a relatively new procedure to overcome this problem.

PL

Artykuł przedstawia metodę badania wału przeciwpowodziowego. Został zbudowany specjalny model laboratoryjny wału w celu określenia poziomu wilgotności. Do rozwiązania zagadnienia prostego została wykorzystana metoda elementów skończonych. Proponowany algorytm inicjowany jest metodą jednokrokową i rozwiązywany topologiczną analizą wrażliwościową. Rozwiązano zagadnienie odwrotne w celu wizualizacji wilgoci wewnątrz obiektów, poprzez zmianę topologii podczas procesu optymalizacji. Metody zbiorów poziomicowych i Gaussa-Newtona stosuje się z dużym powodzeniem w wielu dziedzinach modelowania naukowego. Metody topologiczne opierają się na analizie wrażliwościowej dostosowując kształt brzegu elastycznego interfejsu. Algorytmy te są relatywnie nowymi rozwiązaniami dla tego typu problemu.

3

A hybrid tomography for assessing the moisture level of walls and building condition

100%

Rymarczyk T. , Oleszek M. , Szumowski J. , Tchórzewski P. , Adamkiewicz P. , Sikora J.

|

tom R. 95, nr 2

100--103

EN

The article presents an innovative solution for assessing the moisture level of walls and building condition. The use of modern tomographic techniques allows for a non-destructive and very precise spatial assessment of the humidity level. Prepared constructions contain special electrodes for measuring humidity in a brick wall. The proposed application solves the inverse problem in electrical tomography. A level set method was used to reconstruct the images.

PL

W artykule przedstawiono innowacyjne rozwiązanie do oceny poziomu wilgotności ścian i stanu budynku. Zastosowanie nowoczesnych technik tomograficznych pozwala na nieniszczącą i bardzo precyzyjną ocenę przestrzenną poziomu wilgotności. Przygotowane konstrukcje zawierają specjalne elektrody do pomiaru wilgotności w ścianie z cegły. Proponowane zastosowanie rozwiązuje problem odwrotny w tomografii elektrycznej. Do rekonstrukcji obrazów użyto metody zbiorów poziomicowych.

4

Implementation of the LARS method to solve the inverse problem in electrical tomography

100%

Rymarczyk T. , Kozłowski E. , Kłosowski G. , Adamkiewicz P.

|

tom R. 94, nr 12

146--149

EN

The presented research presents a method of using the smallest angles regression algorithm to solve the inverse problem in electrical impedance tomography in relation to a damp wall. Highly correlated predictors in linear models make it difficult to precisely determine the influence of these predictors on the output variable. The standard application of the least-squares method to estimate unknown parameters may lead to a poor forecast. Adding a penalty parameter depending on quantities of parameters to the least square criterion allows us to determine the biased estimators but also to reduce the variance of estimators.

PL

Przedstawione badania dotyczą sposobu wykorzystania algorytmu regresji najmniejszego kąta (LARS) do rozwiązania problemu odwrotnego w elektrycznej tomografii impedancyjnej w odniesieniu do wilgotnej ściany. Wysoce skorelowane predyktory w modelach liniowych utrudniają precyzyjne określenie wpływu tych predyktorów na zmienną wyjściową. Standardowe zastosowanie metody najmniejszych kwadratów do oszacowania nieznanych parametrów może prowadzić do złej prognozy. Dodanie elementu kary w zależności od ilości parametrów do kryterium najmniejszego kwadratu pozwala nam określić estymatory obciążenia, a także zmniejszyć wariancję estymatorów.

5

A hybrid device for the acquisition of electrical tomography measurement data

100%

Rymarczyk T. , Oleszek M. , Cieplak T. , Niderla K. , Adamkiewicz P.

|

tom R. 96, nr 4

102--105

EN

The hybrid device for measuring data acquisition from electric tomography is used to monitor the level of moisture in the walls, however, due to the universality of the measurement method, it can also be used for objects with different electrical properties. As the name suggests, the hybrid tomograph is designed to combine two measurement methods (EIT impedance measurement methods and ECT capacitance measurement methods). The device has been equipped with current and voltage phase shift measurement systems at individual measuring points. The main problem in the design of measuring devices based on EIT technology is to ensure the correctness of current regulation in a wide range of impedances of the measured objects while maintaining minimum values of forced voltage and ensuring an optimal signal-to-noise ratio. Unlike its predecessors, the hybrid version 2.0 was based on the complex FPGA Altera Cyclone IV and Cyclone V, which in turn allowed us to use parallel function blocks independent of each channel. The measuring roles have been divided into eight systems.

PL

Hybrydowe urządzenie do akwizycji danych pomiarowych z tomografii elektrycznej służy do monitorowania poziomu wilgoci w ścianach, jednak ze względu na uniwersalność metody pomiarowej może być również stosowane w przypadku obiektów o różnych właściwościach elektrycznych. Jak sama nazwa wskazuje, tomograf hybrydowy ma za zadanie połączenie dwóch metod pomiarowych (metody pomiaru impedancji EIT i metody pomiaru pojemności ECT). Urządzenie zostało wyposażone w układy pomiaru przesunięcia fazowego prądu i napięcia w poszczególnych punktach pomiarowych. Podstawowym problemem przy projektowaniu urządzeń pomiarowych opartych na technologii EIT jest zapewnienie poprawności regulacji prądu w szerokim zakresie impedancji mierzonych obiektów przy zachowaniu minimalnych wartości napięcia wymuszonego i zapewnieniu optymalnej wartości sygnału do szumu stosunek. Hybrydowa wersja 2.0 w przeciwieństwie do swoich poprzedników została oparta na układzie FPGA Altera Cyclone IV i Cyclone V, co z kolei pozwoliło nam na użycie równoległych bloków funkcyjnych niezależnie od każdego kanału. Role pomiarowe zostały podzielone na osiem układów.