مقایسه عملکرد الگوریتم‌های بازسازی تصویر در سامانه توموگرافی القای الکترومغناطیسی

Abstract

توموگرافی القای الکترومغناطیسی یکی از روش‌های جدید تصویرسازی است و به دلیل ویژگی‌هایی مانند غیرتماسی، غیرنفوذی و غیر مخرب بودن، پتانسیل استفاده در بسیاری از صنایع را دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به صنایع بیولوژیکی، جریان‌های چندفازی، تصویربرداری پزشکی و همچنین کشاورزی و صنایع غذایی اشاره کرد. قسمت‌های اصلی سامانه توموگرافی القای الکترومغناطیسی شامل حسگرهای فرستنده و گیرنده، سامانه جمع‌آوری داده و الگوریتم بازسازی تصویر است. در این پژوهش مقایسه عملکرد چهار الگوریتم بازسازی تصویر در سامانه توموگرافی القای الکترومغناطیسی با جریان اعمالی مورد بررسی قرار گرفت. در سامانه مذکور از دو عدد الکترود حلقوی ابتکاری به عنوان حسگر فرستنده استفاده شد. حسگرهای گیرنده نیز شامل 648 عدد کویل است که دورتادور محیط تصویرسازی قرار می‌گیرند. به منظور بررسی عملکرد این سامانه از دوازده ترکیب شی هدف استفاده و بازسازی تصویر با استفاده از الگوریتم‌های LBP، حل تکراری لندوبر، روش منظم‌سازی تیخونوف و حل تکراری گوس-نیوتن انجام شد. به منظور بررسی کیفیت تصاویر بازسازی‌شده از پارامترهای خطای اندازه و خطای نسبی تصویر استفاده شد. نتایج نشان داد که در تمامی اشیاء هدف، مقادیر خطای نسبی تصویر مربوط به الگوریتم حل تکراری گوس- نیوتن کمتر از سایر الگوریتم‌ها است. نتایج حاصل از ارزیابی پارامتر خطای اندازه نشان داد که در هر چهار الگوریتم بازسازی تصویر؛ افزایش تعداد اشیاء هدف موجب افزایش خطای اندازه می‌شود. به عنوان نتیجه‌گیری کلی می‌توان بیان کرد که الگوریتم حل تکراری گوس-نیوتن عملکرد مطلوب‌تری در مقایسه با سایر الگوریتم‌ها دارد.