Rekonstrukce reálné a imaginární složky admitance válcového modelu pomocí elektrické impedanční tomografie

Abstract

This paper is focused on experimental measurement and reconstruction of admittance via electrical impedance tomography. The beginning section contains brief introduction. The second part of paper describes complete electrode model. Principle of forward and inverse solution including the objective function minimized by the iterative Gauss-Newton method is explained together with influence of regularization. In addition to the algorithm, the tomograph environment is specified. The concept of measurement and simulation for reconstruction process is described. In the experimental part of the paper, the measured voltages and phase shift of signals are presented for homogeneous and inhomogeneous distribution of admittance (inside of tomograph). The measured voltages and phase shift of signals are used to reconstruct the real and imaginary distribution of admittance. The individual components of admittance are evaluated and employed to locate the real position of inhomogeneity. The results show that it is better to utilize the real part of the admittance to locate the inhomogeneous objects correctly.Tento článek pojednává o experimentálním měření a rekonstrukci admitance pomocí elektrické impedanční tomografie. První kapitola zahrnuje stručný úvod do problematiky. V následující kapitole je popsán kompletní elektrodový model, princip dopředné a inverzní úlohy včetně účelové funkce řešené Gauss-Newtonovou iterační metodou a vliv regularizace účelové funkce. Kromě algoritmu je specifikováno prostředí 16 elektrodového tomografu včetně konceptu měřicího zapojení a simulační prostředí pro rekonstrukci. V experimentální části jsou uvedena měřená napětí a fáze pro homogenní a nehomogenní rozložení admitance uvnitř tomografu. Z měřených hodnot napětí a fáze byla provedena rekonstrukce obrazu reálné a imaginární složky admitance. Jednotlivé složky byly vyhodnoceny a porovnány se skutečnou polohou vloženého prostředí s odlišnou admitancí. Z rekonstruovaných obrazů je zřejmé, že pozici nehomogenity lépe určuje reálná složka admitance.