Задача мікрохвильової візуалізації для двовимірної екранованої структури
DOI:
https://doi.org/10.20535/RADAP.2014.58.35-46Ключові слова:
мікрохвильова візуалізація, метод скінчених елементів, метод Ньютона-ГаусаАнотація
Наведено алгоритм розв’язку задачі мікрохвильової візуалізації для двовимірної екранованої структури. Пряма задача розв’язується методом скінчених елементів, зворотна задача – ітераційним методом Ньютона-Гауса з використанням регуляризації за Тихоновим. Матриця чутливості обчислюється за допомогою чисельно ефективного методу на основі принципу взаємності. Отримані незадовільні результати розв’язку зворотної задачі, оскільки алгоритм збігається лише при значному відношенні сигнал/шум. Тому, подальшу роботу необхідно зосередити на вдосконаленні алгоритму розв’язку зворотної задачі.Посилання
Перелік посилань
Mojabi P. Eigenfunction contrast source inversion for circular metallic enclosures / P. Mojabi, J.L.Vetri // Inv. Problems. – 2010. – Vol.26, №2. – pp.1-23.
Gilmore C. Microwave Imaging of Human Forearms: Pilot Study and Image Enhancement / C. Gilmore, A. Zakaria., S. Pistorius., J.L.Vetri // Intern. Journal of Biomed. Imaging. – 2013. – Vol. 2013, Article ID 673027, 17 p.
Fang Q. Computational Methods for Microwave Medical Imaging : PhD Thesis / Qianqian Fang ; Thayer School of Engineering Dartmouth College. – Hanover, New Hampshire, 2004. – 357 p.
Drogoudis D.G. Microwave tomography employing an adjoint network based sensitivity matrix / D.G. Drogoudis, G.A. Kyriacou, J.N. Sahalos // Progress In Electromagnetics Research, PIER. – 2009. – Vol. 94,№ 6. – pp. 213–242
Gilmore C. Enhancement of microwave tomography through the use of electrically conducting enclosures / C. Gilmore, J.L. Vetri // Inverse Problems. – 2008. – Vol.24, №3. – 21 p.
Никольский В.В. Электродинамика и распространение радиоволн: Учеб. пособие для вузов. / В.В. Никольский, Т.И. Никольская. – М. : Наука. Гл. ред. физ–мат. лит., 1989. – 544с. – ISBN 5–02–014033–3.
Okechukwu F.E. Medical imaging / F.E. Okechukwu. – Croatia. : Intech Publisher, 2011. – 400 p. – ISBN 978–953–307–774–1.
Volakis J.L. Finite Element Method for Electromagnetics / J.L Volakis, A. Chatterjee, L.C. Kempel. – New York : IEEE PRESS, 1998. – 344 p. – ISBN 0–7803–3425–6.
Jin J. The finite element method in electromagnetics. Sc.Ed. / J. Jin. – New York: Wiley–Interscience, 2002. – 753 p. – ISBN 0–471–43818–9.
Reddy C.J. Finite element method for eigenvalue problems in electromagnetics. NASA Tech.Rep. / C.J. Reddy, M.D. Deshpande, C.R. Cockrell, F.B. Beck. – Hampton, VA : Langley Res.Center, 1994. – 28p.
Aster R.C. Parameter estimation and inverse problems. Sc.Ed / R.C. Aster, B. Borchers, C.H. Thurber. – Amsterdam: Elsevier, 2005. –301p. – ISBN 0-12-065604-3.
Soleimani M. Image and shape reconstruction methods in magnetic induction and electrical impedance tomography : PhD thesis / M. Soleimani ; University of Manchester, Faculty of Engineering and Physical Sciences School of Mathematics. – Manchester, 2005. – 247 p.
Бронштейн И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. – М. : Наука, 1980. – 976 с.
Yorkey T.J. Comparing reconstruction algorithms for electrical impedance tomography / T.J. Yorkey, J.G. Webster, W.J. Tompkins // IEEE Trans.on Biomed. Eng. – 1987. – Vol. 34, №11. – pp. 843-852.
Fanq Q. Microwave image reconstruction from 3-D fields coupled to 2-D parameter estimation / Q. Fang, P.M. Meaney, S.D. Geimer, A.V. Streltsov, K.D. Paulsen // IEEE Trans. on Med. Imag. – 2004. – Vol.23, №4. – pp. 475-484.
Polydorides N. Image reconstruction algorithms for soft-field tomography : PhD thesis / Nicholas Polydorides ; University of Manchester ; Institute of science and technology. – Manchester, 2005. – 250 p.
Lionheart W.R.B. EIT reconstruction algorithms: pitfalls, challenges and recent developments / W.R.B. Lionheart // Physiol. Meas. – 2004. – Vol. 25, №1. – p. 125-142.
Franchois A. Microwave Imaging-Complex Permittivity Reconstruction with a Levenberg-Marquardt Method / A. Franchois, C.Pichot // IEEE Trans. on Anten. Prop. – 1997. –Vol. 45, №2. – pp. 203-215.
References
Mojabi P. and Vetri J.L. (2009) Eigenfunction contrast source inversion for circular metallic enclosures. Inverse Problems, Vol. 26, No. 2, pp.1–23.
Gilmore C., Zakaria A., Pistorius S. and Vetri J.L. (2013) Microwave Imaging of Human Forearms: Pilot Study and Image Enhancement. Intern.Journal of Biomed.Imag., Vol. 2013, Article ID 673027, 17 p.
Fang Q. (2004) Computational Methods for Microwave Medical Imaging, PhD Thesis / Thayer School of Engineering Dartmouth College, Hanover, New Hampshire, 357 p.
Drogoudis D.G., Kyriacou G.A. and Sahalos J.N. (2009) Microwave tomography employing an adjoint network based sensitivity matrix. Progress In Electromagnetics Research, PIER, Vol. 94, No. 6, pp. 213–242.
Gilmore C. and Vetri J.L. (2008) Enhancement of microwave tomography through the use of electrically conducting enclosures. Inverse Problems, Vol.24, No.3, 21 p.
Nikolskiy V.V. and Nikolskaya T.Y. (1989) Elektrodinamika i rasprostranenie radiovoln [Electrodynamics and wave propagations]. Moscow, Nauka Publ., 544 p.
Okechukwu F.E. (2011) Medical imaging. Croatia, Intech Publisher, 400 p.
Volakis J.L., Chatterjee A. and Kempel L.C. (1998) Finite Element Method for Electromagnetics. New York, IEEE PRESS, 344p.
Jin J. (2002) The finite element method in electromagnetics. Sc.Ed. New York, Wiley–Interscience, 753p.
Reddy C.J., Deshpande M.D., Cockrell C.R. and Beck F.B. (1994) Finite element method for eigenvalue problems in electromagnetics. NASA Tech. Rep., Langley Res.Center, Hampton, VA, , 28p.
Aster R.C., Borchers B. and Thurber C.H. (2005) Parameter estimation and inverse problems. Sc.Ed, Amsterdam, Elsevier, 301p.
Soleimani M. (2005) Image and shape reconstruction methods in magnetic induction and electrical impedance tomography. PhD thesis, University of Manchester, Faculty of Engineering and Physical Sciences School of Mathematics, Manchester, 247 p.
Bronshtein I.N. and Semendyaev K.A. (1980) Spravochnik po matematike dlya inzhenerov i uchashchikhsya vtuzov [Handbook of mathematics for engineers and students of technical colleges]. Moscow, Nauka Publ., 976 p.
Yorkey T.J., Webster J.G. and Tompkins W.J. (1987) Comparing reconstruction algorithms for electrical impedance tomography. Biomedical Engineering, IEEE Transactions on, Vol.34, No.11, pp. 843-852.
Fang Q., Meaney P.M., Geimer S.D., Streltsov A.V. and Paulsen K.D. (2004) Microwave image reconstruction from 3-D fields coupled to 2-D parameter estimation. Medical Imaging, IEEE Transactions on, Vol.23, No.4, pp.475-484.
Polydorides N. (2002) Image reconstruction algorithms for soft-field tomography. PhD thesis, University of Manchester. Institute of science and technology, Manchester, 250 p.
Lionheart W.R.B. (2004) EIT reconstruction algorithms: pitfalls, challenges and recent
developments. Physiol. Meas., Vol. 25, No.1, p.125-142.
Franchois A., Pichot C. (1997) Microwave Imaging-Complex Permittivity Reconstruction with a Levenberg-Marquardt Method. Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, Vol. 45, No.2, pp. 203-215.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у нашому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована нашим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у нашому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення рукопису роботи авторами в мережі Інтернет (наприклад, на arXiv.org або на особистих веб-сайтах). Причому рукописи статей можуть бути розміщенні у відкритих архівах як до подання рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання. Це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії, позитивно позначається на оперативності ознайомлення наукової спільноти з результатами Ваших досліджень і як наслідок на динаміці цитування вже опублікованої у журналі роботи. Детальніше про це: The Effect of Open Access.
