Simultaneous Conductivity and Permeability Reconstructions for Electromagnetic Tomography Using Deep Learning

断层摄影术 电导率 迭代重建 磁导率 分割 计算机科学 人工智能 均方误差 材料科学 算法 模式识别(心理学) 数学 物理 光学 统计 量子力学 生物 遗传学
作者
Wenbiao Zhang,Zexin Zhu,Yijian Geng
出处
期刊:IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:72: 1-11 被引量:5
标识
DOI:10.1109/tim.2023.3268444
摘要

Electromagnetic tomography (EMT) is a research hotspot in electrical tomography, which has wide application prospect for multiphase flow measurement. The existing EMT usually visualizes the distributions of conductivity or permeability separately. In order to realize the simultaneous imaging of different electromagnetic characteristics in the measurement area and improve the quality of the reconstructed images, a deep learning based multi-parameter EMT method is proposed in this paper. Firstly, the information from the mutual inductance and magnetic induction intensity of the imaging area is measured respectively. Then, the Landweber algorithm is used to reconstruct the initial conductivity and permeability images using above measurements. Finally, the initial images are input into the improved DeepLabv3 network for image segmentation and the images of conductivity and permeability distributions with clear boundary and accurate size and position are output. The images reconstructed by the improved DeepLabv3 network are compared with those from traditional methods, UNet++, LinkNet and PAN networks through the simulation and experiment. The experimental results show that our method achieves RMSE of 0.1667, CC of 0.6984 and SSIM of 0.6542 on average for permeability distribution reconstruction, and RMSE of 0.1907, CC of 0.7791 and SSIM of 0.7538 on average for conductivity distribution reconstruction. These results prove that the proposed method can simultaneously obtain the conductivity and permeability distributions with high-quality reconstructed images. Our code is publicly available at https://github.com/Tougerr/Landweber-DLv3.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI6.3应助整齐颜采纳,获得10
1秒前
1秒前
天穹雨应助土豆采纳,获得20
1秒前
1秒前
2秒前
WIVY完成签到,获得积分10
2秒前
友好梦易完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
xiaoyang发布了新的文献求助30
3秒前
lucky完成签到,获得积分10
3秒前
温暖砖头发布了新的文献求助10
3秒前
panmin发布了新的文献求助10
3秒前
Peyton Why发布了新的文献求助10
3秒前
晚秋发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
凉凉发布了新的文献求助10
3秒前
老水完成签到,获得积分10
4秒前
脑洞疼应助小王采纳,获得10
4秒前
暴龙战士完成签到,获得积分20
5秒前
樊尔风发布了新的文献求助20
5秒前
阿紫吖完成签到 ,获得积分10
5秒前
烟花应助阳光的道消采纳,获得10
5秒前
5秒前
duoduo发布了新的文献求助10
6秒前
科研机器完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
暴龙战士发布了新的文献求助10
8秒前
meixinmeifei发布了新的文献求助10
8秒前
xixi完成签到,获得积分10
8秒前
Cj完成签到,获得积分10
8秒前
早睡早起完成签到,获得积分10
8秒前
阿迪大狮发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Zhidong Wei完成签到,获得积分10
9秒前
又如何完成签到,获得积分10
10秒前
共享精神应助Peyton Why采纳,获得10
10秒前
希望天下0贩的0应助FWY采纳,获得10
10秒前
自由芷云发布了新的文献求助10
11秒前
诚心黑夜发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7294199
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8912689
关于积分的说明 18870320
捐赠科研通 6960554
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3210019
关于科研通互助平台的介绍 2379381
邀请新用户注册赠送积分活动 2186248