%37تخفیف

شبیه سازی تصویر برداری مقاومت الکتریکی با نرم‌افزارMATLAB

تعداد85 صفحه  درword

گروه مکاترونیک

کارشناسی ارشد در رشته مکاترونیک

شبیه سازی تصویر برداری مقاومت الکتریکی با نرم‌افزارMATLAB

توموگرافی مقاومت الکتریکی یک تکنیک جدید و توسعه نیافته تصویر برداری می‌باشد که هدف نهایی آن آشکارسازی ساختار مقاومتی یک جسم بر اساس اندازه گیری از سطح آن می‌باشد. این روش یکی از ارزانترین و سالمترین روش‌های تصویربرداری می‌باشد.در توموگرافی مقاومت الکتریکی جریان کوچک ومتناوبی روی مرز محیط تزریق می‌گردد وولتاژهای ایجاد شده روی مرز اندازه‌گیری می‌شود. باتزریق جریان وبدست آوردن ولتاژهای متناظر آنها اطلاعات کافی از سیستم مورد نظر بدست می‌آید.در این تحقیق از 16 الکترود برای وضوح هرچه بیشترتصاویر استفاده شده است.با استفاده ازیک سخت‌افزار مناسب و نرم افزار MATLABکه تکنیک جدیدی برای شبیه سازی سیستم‌های الکتریکی بر پایه FiniteElement Methodمی‌باشد،سرعت اجرای برنامه به مراتب بسیارزیاد می‌شود ومی‌توان به وجود تغییراتی از جمله وجود ناخالصی وموقعیت مکانی ناخالصی در سیستم مورد اندازه‌گیری دست یافت.

درحقیقت این پروژه به منظور گشودن راهی مطمئن و مناسب و دقیق برای تصویربرداری ازمخازن،راکتورها،خطوط لوله و… می‌باشد.

کلمات کلیدی:

  • توموگرافی مقاومت الکتریکی

  • Electrical Resistance Tomography

  • Electrical Impedance Tomography

  • Electrical Capacitance Tomography

  • MATLAB

 

 

فهرست مطالب

فصل اول

1-1- توموگرافی 1

1-2- انواعروشهایتوموگرافی 1

1-2-1- روشهایپرتوافکنی 2

1-2-1-1- پرتوافکنیبهروشساده 3

1-2-1-2- پرتوافکنیبهروشکامپیوتری 4

1-2-2- روشسی‌تی‌اسکن 6

1-2-3- توموگرافیبهروشمافوقصوت 8

1-2-4- تصویربرداریتوسطروشتشدیدمغناطیسی 8

1-2-5- توموگرافیتصویربرداریالکتریکی 9

1-2-5-1-توموگرافیمقاومتالکتریکیERT 11

1-2-5-1-1-روشتصویربرداریبااستفادهERT 12

1-2-5-2-توموگرافیامپدانسالکتریکیEIT 14

1-2-5-3-توموگرافیظرفیتالکتریکیECT 15

1-2-5-4-روشتصویربرداریبااستفادهازECT 15

1-2-6- روشتصویربرداریبااستفادهازMRI 17

1-3- انواعتکنیک‌هایاعمالجریانبهالکترودها 20

1-3-1- روش‌هایتحریکدوالکترود 20

1-3-1-1- تحریکالکترودهایهمجوار 21

1-3-1-2- تحریکالکترودهایمتقاطع 22

1-3-1-3- تحریکالکترودهایمتقابل 23

1-3-2- روشتحریکچندالکتروده 24

1-3-3- روش‌هایتحریکچندالکترودهبایکمنبع 25

فصل دوم

2-1- الگوریتم back-projectionبازیابیتصاویر 27

2-1-1-  مسئلهپیشرو: محاسبهماتریسحساسیتSبراساسFEM 28

2-1-2- مسئلهعکس: توصیفجزئیاتالگوریتمback-projection 30

2-2- الگوریتمتکرارینیوتنرافسون- رافسوناصلاحشده 33

2-2-1- مسئلهپیشرو: محاسبهولتاژمرزی 34

2-2-2- عکسمسئلهپیشرو:بروزکردنتوزیعمقاومت 35

فصل سوم

3-1- ساختارسیستمتصویربرداریمقاومتی 38

3-2- سخت‌افزارسیستمتوموگرافیمقاومتی 39

3-2-1- الکترودها 39

3-2-3- میکروکنترولرXMEGA 40

3-2-4- کارتDataAcquisition(DAQ)4716 41

3-2-5- فانکشنژنراتور 42

3-2-6- منبعتغذیه 43

3-3- نحوهاندازهگیریمستقلبرای 16 الکترود 45

فصل چهارم

4-1- نرمافزارMATLAB 45

4-2- فضایکاریتصویربرداریمقاومتالکتریکی 48

4-2-1- معادلاتPDE 49

4-2-2-  نحوهکارباجعبهابزارPDE 52

4-3- برنامه‌نویسیتصویر‌برداریمقاومتالکتریکی 57

4-3-1- ایجادمدلمرزبندیشدهاولیه 58

4-3-2- ایجادالکترودها 60

4-3-2-1- نحوهمقداردهیمرزها 62

4-3-3- نحوهایجادماتریسحساسیت 63

4-4- نحوهایجاداشکال 64

فصل پنجم

5-1- قابلیت‌هاینرم‌افزار 65

5-2-1- سرعتاجرایبرنامهMATLAB 65

5-2-2- قابلیتافزایشالکترودها 65

5-2-3- افزایشوضوحتصویر 66

5-2- قابلیت‌هایسخت‌افزارمعرفیشده 66

5-3- پیشنهادات 68

مراجع 70


فهرست اشکال

شکل 1-1- دستگاهپرتوافکنیساده 3

شکل1-2- پرتوافکنیسادهازدستانسان (قسمتسفیدپررنگیکحلقهرانشانمی‌دهد) 4

شکل1-3- طرحهانسفیلدبرایدستگاهسی‌تی‌اسکن 6

شکل 1-4- دستگاهسی‌تی‌اسکن 7

شکل 1-5- نماییازیکمجموعهتصویربرداریالکتریکی 10

شکل1-6-نماییازنمونه‌برداریERT 12

شکل1-7- نحوهاتصالالکترودهابهبدنوتصویرتولیدشده 14

شکل 1-8- نماییازقرارگیریالکترودهاوطرزداده‌برداریتوسطروشECT 16

شکل 1-9- نماییازیکدستگاهMRI 18

شکل1-10- روشتحریکالکترودهایهمجواربراییکدیسکبا 16 الکترود 21

شکل 1-11- روشتحریکالکترودهایمتقاطع 23

شکل 1-12- تحریکالکترودهایمتقابل 24

شکل2-1-نماییازچیدمانسنسورهاونحوهاندازهگیری 28

شکل 3-1- نماییازساختارتوموگرافیمقاومتی 38

شکل 3-2- نماییازچیدمانالکترودهادراطرافدیسک 39

شکل 3-3- ساختاردرونیریزپردازندهxmega 41

شکل3-4- کارت 4716 42

شکل 3-5- فانکشنژنراتور 43

شکل 3-6- منبعتغذیه 44

شکل3-7- اندازه‌گیری‌هایمستقلبرای 16 الکترود 44

شکل 4-1- محیطPDE Tool 52

شکل 4-2- ترسیماشکالهندسی 53

شکل4-4- اعمالشرایطمرزی 55

شکل4-5- شرایطمرزیمعادلهبیضی 55

شکل 4-6- نماییازmeshمثلثی 56

شکل 4-7- نماییازmeshمثلثی 56

شکل4-8- نماییحلنهاییمسئله 57

شکل4-9- ایجاددایره 59

شکل 4-10-نمایشShow edge label 59

شکل4-11- نمایششرایطمرزی 60

شکل4-12- تقسیمبندیفضایبینالکترودها 61

شکل4-13- نماییدیگرازتقسیمبندیفضایبینالکترودها 62

شکل4-14-  نماییازناخالصیایجادشده 64

شکل 5-1- مجموعهکاملیازطرح‌هایتوزیعحساسیتبراییکسنسور 8 الکترودی 67

شکل 5-3- مجموعهازطرح‌هایتوزیعحساسیتبراییکسنسور16 الکترودی 67

شکل 5-4- مجموعهازطرح‌هایتوزیعحساسیتبراییکسنسور32 الکترودی 68

فهرست جداول

جدول 1-1-انواعروش‌هایتوموگرافی 2

 

 

1 دیدگاه برای شبیه سازی تصویر برداری مقاومت الکتریکی با نرم‌افزارMATLAB

  1. Chantal

    Every weekend i used to go to see this site,
    for the reason that i wish for enjoyment, for the reason that this this web site conations in fact pleasant funny material too.

    Visit my web blog … Medicamentos enviados de forma discreta

دیدگاه خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo