Original title: Vylepšení metodiky rekonstrukce biomedicínských obrazů založené na impedanční tomografii
Translated title: Improvement of the Biomedical Image Reconstruction Methodology Based on Impedance Tomography
Authors: Kořínková, Ksenia ; Bartušek, Karel (referee) ; Bachorec, Tibor (referee) ; Dědková, Jarmila (advisor)
Document type: Doctoral theses
Year: 2016
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [eng] [cze]
Disertační práce, jež má teoretický charakter, je zaměřena na vylepšení a výzkum algoritmů pro zobrazování vnitřní struktury vodivých objektů, hlavně biologických tkání a orgánů pomocí elektrické impedanční tomografie (EIT). V práci je formulován teoretický rámec EIT. Dále jsou prezentovány a porovnány algoritmy pro řešení inverzní úlohy, které zajišťují efektivní rekonstrukci prostorového rozložení elektrických vlastností ve zkoumaném objektu a jejích zobrazení. Hlavní myšlenka vylepšeného algoritmu, který je založen na deterministickém přístupu, spočívá v zavedení dodatečných technik: level set a nebo fuzzy filtru. Kromě toho, je ukázána metoda 2-D rekonstrukce rozložení konduktivity z jediného komponentu magnetického pole a to konkrétně z-tové složky magnetického toku. Byly vytvořeny numerické modely biologické tkáně s určitým rozložení admitivity (nebo konduktivity) pro otestování těchto algoritmů. Výsledky získané z rekonstrukcí pomocí vylepšených algoritmů jsou ukázány a porovnány. The present theoretical thesis discusses the improvement and related research of algorithms for the imaging of the internal structure of conductive objects, biological tissues and organs in particular, via electrical impedance tomography (EIT). Within the thesis, the theoretical framework of EIT is formulated, together with a survey of approaches towards implementing the given technique. More concretely, in this context, algorithms for the solution of the inverse problem are proposed and researched; these algorithms ensure effective reconstruction of the spatial distribution of the electrical properties of the examined object and facilitate the imaging of such properties. The main idea of the algorithm improvement based on the deterministic approach lies in introducing additional techniques, namely, the level set or the fuzzy filter methods. Furthermore, a procedure for the 2-D reconstruction of conductivity distribution utilizing one component of the measured magnetic field, or the z-component of magnetic flux density, is presented. Numerical models for imaging the admittivity (or conductivity) distribution of a biological tissue were created to facilitate the implementation and testing of the algorithms. The results obtained via the basic application of the improved image reconstruction algorithms are discussed and compared.
Keywords: algoritmus pro rekonstrukci obrazu; Elektrická impedanční tomografie; fuzzy filtr; inverzní problém; level set metoda; Tikhonovova regularizační metoda; Electrical impedance tomography; fuzzy filter; image reconstruction algorithm; inverse problem; level set method; Tikhonov regularization method

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/63130

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-256564


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses