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
3秒前
immm完成签到,获得积分10
4秒前
脑洞疼应助小美采纳,获得10
4秒前
5秒前
peaunt发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
8秒前
勤奋大开发布了新的文献求助10
10秒前
乐空思应助周奕彤采纳,获得40
11秒前
12秒前
splendid发布了新的文献求助10
12秒前
英俊的铭应助Jiuang采纳,获得10
13秒前
彭于晏应助胖子一个采纳,获得10
13秒前
小胖卷毛发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
16秒前
Natsu完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
18秒前
孙懿凡发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
Zhang完成签到,获得积分10
21秒前
23秒前
kb发布了新的文献求助10
23秒前
英姑应助个性的涑采纳,获得10
24秒前
正直纸飞机完成签到,获得积分10
24秒前
lauzkit发布了新的文献求助10
24秒前
平常寒烟发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
splendid完成签到,获得积分10
26秒前
友好白凡发布了新的文献求助10
27秒前
CodeCraft应助Alpha采纳,获得10
28秒前
英俊的铭应助平常马里奥采纳,获得10
28秒前
初见那只喵完成签到,获得积分10
29秒前
Choi发布了新的文献求助10
29秒前
胖子一个发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
wjw完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
NexusExplorer应助沁一采纳,获得10
35秒前
高分求助中
(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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
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 7321514
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8937101
关于积分的说明 18947263
捐赠科研通 6979531
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214775
关于科研通互助平台的介绍 2382407
邀请新用户注册赠送积分活动 2194038