XVII Seminarium Naukowe „Tomografia procesowa – aplikacje, systemy pomiarowe i algorytmy numeryczne”

W dniu 28.04.2017 odbyło się XVII Seminarium Naukowe „Tomografia procesowa – aplikacje, systemy pomiarowe i algorytmy numeryczne”.

Organizatorzy:

Centrum Badawczo-Rozwojowe Netrix S.A.
Lubelski Inkubator Technologii Informatycznych
Wydział Transportu i Informatyki, Wyższa Szkoła Ekonomii i Innowacji
Zakład Elektroniki Jądrowej i Medycznej, Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych Politechniki Warszawskiej
Zaoczne Studium Doktoranckie Instytutu Elektrotechniki w Warszawie

Patronat

Polskie Stowarzyszenie Tomografii Procesowej

Miejsce

Zakład Elektroniki Jądrowej i Medycznej, Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych Politechniki Warszawskiej

Agenda

Godzina	Prelegent	Tytuł referatu
10⁰⁰-10³⁰	Piotr Bożek, Karol Duda, Andrzej Stanikowski	Moduł pomiarowy tomografu ERT
10³⁰-11⁰⁰	Jakub Szumowski, Tomasz Cieplak, Piotr Bożek, Andrzej Stanikowski	Tomograf hybrydowy
11⁰⁰-11³⁰	Przemysław Adamkiewicz, Tomasz Rymarczyk	Idea systemu do innowacyjnego obrazowania i monitorowania obszarowego
11³⁰-12⁰⁰	Damian Wanta	Elektryczny tomograf pojemnościowy EVT4 – sekwencja pomiarowa w obrazowaniu 3D
12³⁰-13⁰⁰	Jacek Kryszyn	Minimalizacja normy L0 w rekonstrukcji obrazów w elektrycznej tomografii pojemnościowej
13⁰⁰-13³⁰	Waldemar Smolik, Roman Szabatin	90 urodziny Andrzeja Pląskowskiego – pioniera tomografii procesowej

Referaty:

1.Piotr Bożek, Karol Duda, Andrzej Stanikowski: Moduł pomiarowy tomografu ERT

Podczas prezentacji została przedstawiona koncepcja pomiarów elektrooporowych w geofizyce oraz idea systemu pomiarowego niezbędnego do ich wykonania. Główną część wystąpienia stanowił opis konstrukcji jednego z elementów tego systemu – modułu pomiarowego. Zaprezentowane zostały główne układy elektroniczne zawarte w urządzeniu oraz sposoby ich połączeń. Przedstawiono kolejne etapy kondycjonowania badanego sygnału. Na zakończenie omówiony został sposób kontrolowania modułu oraz metoda jego włączenia do systemu pomiarowego ERT.

2. Jakub Szumowski, Tomasz Cieplak, Piotr Bożek, Andrzej Stanikowski: Tomograf hybrydowy

W trakcie prezentacji przypomniano uczestnikom seminarium budowę urządzenia z omówieniem kluczowych elementów. Wskazano największe różnice konstrukcyjne między już wykonanymi komponentami a ich wstępnymi projektami. Prelegent przedstawił postęp zaawansowania pracy nad ostatnią częścią urządzenia będącą obecnie w fazie projektowej – modułem pomiarowym. Poruszono również kwestię implementacji protokołu komunikacyjnego MQTT w układzie sterującym tomografu hybrydowego. Przypomniano główne cechy protokołu oraz ukazano sposób jego integracji z systemem tomograficznym. Na koniec zaprezentowano prototyp systemu obsługi danych pozyskanych z urządzenia. Przedstawiono wykorzystane w nim technologie, ich wzajemne powiązania i cele, które mają spełniać. Omówiono mechanizmy Big Data wykorzystane w projekcie. Prototyp tomografu hybrydowego uruchomiono przy zebranym audytorium i zaprezentowano jego pracę podczas przykładowego pomiaru z użyciem tomograficznej sondy pojemnościowej.”

3.Przemysław Adamkiewicz, Tomasz Rymarczyk: Idea systemu do innowacyjnego obrazowania i monitorowania obszarowego

Podczas prezentacji autorzy przedstawili koncepcję zastosowania technik tomografii elektrycznej w diagnostyce i monitorowaniu stanu zdrowia. Tomografia elektryczna, zarówno impedancyjna jak i pojemnościowa może zostać wykorzystana do monitorowania i analizy wentylacji płuc i pracy serca. Zaprezentowana została też koncepcja zastosowania w diagnostyce techniki potencjałów węzłowych. Metoda ta pozwala na określenie przestrzennego rozkładu ładunków elektrycznych na powierzchni mięśnia sercowego za pomocą zewnętrznych pomiarów spadków napięć rejestrowanych w różnych punktach klatki piersiowej. W czasie prezentacja przedstawiono jednocześnie koncepcję rozwoju algorytmów do rekonstrukcji i wizualizacji tomograficznych danych pomiarowych. Autorzy dodatkowo przedstawili potencjalne możliwości diagnostyczne i scharakteryzowali jednostki chorobowe, w których projektowany system pomiarowy może zostać zastosowany.

4. Damian Wanta: Elektryczny tomograf pojemnościowy EVT4 – sekwencja pomiarowa w obrazowaniu 3D

W referacie przedstawiono elektryczny tomograf pojemnościowy EVT4 z sekwencją pomiarową w obrazowaniu 3D:

Wzmocnienia są wybierane w panelu użytkownika jako specjalny tryb pracy „4×8 – 3D”
Wartości wprowadzana są w odpowiednim miejscu szablonu kodu assemblera procesora PicoBlaze
Program jest przetwarzany na kod maszynowy i przesyłane do urządzenia po eternecie
Płyta główna rozsyła rozgłoszeniowo program do wszystkich płyt readout
Procesor sterujący pomiarem zostaje przeprogramowany za pomocą specjalnego układu
Urządzenie rotuje się automatycznie

Podsumowanie:

Zmontowano sondę do pomiarów 3D
Opracowano cykle przełączania wzmocnień dla różnych sekwencji pomiarowych
Stworzono kod asemblera sterujący pomiarem i GUI użytkownika do dobierania wartości wzmocnień

5. Jacek Kryszyn: Minimalizacja normy L0 w rekonstrukcji obrazów w elektrycznej tomografii pojemnościowej

Cel pracy:

użycie algorytmu SL0 do rekonstrukcji obrazów w elektrycznej tomografii pojemnościowej (ang. Electrical Capacitance Tomography, ECT),
porównanie wpływu rozwiązania początkowego na rekonstrukcję,
ocena przydatności do zastosowania w ECT.

Wnioski:

SL0 daje poprawę jakości rekonstruowanego obrazu w stosunku do minimalizacji normy ℓ2,
rekonstrukcja przy pomocy danych zmierzonych pozostawia wiele do życzenia – rozwiązanie jest wrażliwe na szum,
rozwiązanie SL0 zależy od rozwiązania początkowego,
dalsze prace: rekonstrukcja przy pomocy danych zmierzonych tomografem EVT4.