Estymacja brzegowa w EIT

Oszacowanie granicy w EIT to termin używany w dziedzinie tomografii impedancji elektrycznej , jeśli problemem odwrotnym jest oszacowanie granicy zamiast rozkładu przewodnictwa wewnątrz domeny obiektu.

Teoria

Elektryczna tomografia impedancyjna (EIT) to nieinwazyjna metoda obrazowania , w której obraz przekroju poprzecznego rozkładu przewodnictwa wewnątrz obiektu można uzyskać poprzez wstrzyknięcie zestawu wzorców prądu i pomiar napięć granicznych między elektrodami przymocowanymi do powierzchni obiektu . Jeśli przewodności wszystkich obszarów wewnątrz obiektu są znane a priori , wówczas odwrotnym problemem w EIT staje się oszacowanie kształtu, rozmiaru i położenia obszarów leżących poniżej. Taki problem jest często znany jako problem oszacowania granic w EIT.

Kategorie szacowania granic w EIT

Problem oszacowania granic w EIT można zasadniczo podzielić na dwie klasy w zależności od topologii granicy , która ma zostać oszacowana: problemy z zamkniętymi granicami, w których anomalie są otoczone substancją tła, oraz problemy z otwartymi granicami, w których domena jest podzielona na dwa lub więcej rozłącznych obszarów, które są oddzielone otwartą granicą.

W literaturze opracowano kilka podejść do szacowania granic zamkniętych. W jednej z najpopularniejszych technik granice regionów zawartych w domenie są uważane za wystarczająco gładkie, aby można je było wyrazić za pomocą współczynników ściętego szeregu Fouriera .

Otwarte granice, zwykle określane jako granice międzyfazowe, są często reprezentowane za pomocą przednich punktów rozmieszczonych dyskretnie wzdłuż granicy międzyfazowej.

Aplikacje

Zastosowania szacowania granic EIT znajdują się w dziedzinie obrazowania medycznego, a także monitorowania procesów przemysłowych.

Granica EIT Oszacowanie zastosowane do obrazowania medycznego

Oszacowanie przewodnictwa za pomocą EIT jest nieliniowym problemem źle postawionym . W obrazowaniu medycznym jesteśmy często zainteresowani oszacowaniem narządów , a nie rozkładem przewodnictwa w ludzkim ciele. Słaba rozdzielczość przestrzenna EIT utrudnia oszacowanie granic narządów, podważając w ten sposób jego znaczenie anatomiczne. Jeśli zakłada się, że wartości przewodnictwa wewnątrz określonego obszaru ludzkiego ciała, takiego jak klatki piersiowej , są znane a priori, wówczas odwrotnym problemem w EIT staje się oszacowanie kształtu, rozmiaru i położenia narządów wewnętrznych. W konsekwencji prowadzi to do znacznie mniej źle postawionego problemu i znacznie zmniejsza wymiar przestrzeni rozwiązań .

Granica EIT Oszacowanie zastosowane do monitoringu procesów przemysłowych

Zastosowania EIT w przemyśle przetwórczym obejmują monitorowanie przepływu wielofazowego w rurociągach technologicznych monitorowanie sedymentacji itp.