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Previous issue date: 2010-01-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A construção de imagens associadas à distribuição de condutividades no interior de um meio condutor a partir de injeção de corrente elétrica e medidas de potencial no contorno externo do corpo é uma técnica conhecida como tomografia por impedância elétrica. É um problema inverso que tem sido estudado visando aplicações biomédicas, monitoramento de processos industriais e investigação geofísica. Em alguns casos, é possível levar em consideração informações conhecidas sobre o domínio do corpo no processo de construção da imagem, recaindo no problema da detecção de inclusões que é o problema efetivamente tratado neste trabalho. Este problema pode ser resolvido por meio da minimização de uma função da diferença entre potenciais medidos no contorno e calculados para uma dada distribuição de condutividades. O presente trabalho desenvolve uma estratégia para a solução deste problema baseada na parametrização da geometria do contorno das inclusões
cujas formas e dimensões se pretende determinar. O problema de minimização é
resolvido por meio do Método de Levenberg-Marquardt e o problema direto via Método
dos Elementos de Contorno. Para avaliar o desempenho da estratégia proposta são apresentados resultados numéricos envolvendo contornos definidos por splines, problemas com a presença de ruído nas medidas, avaliação de protocolos de injeção de corrente e medição de potencial elétrico e ainda uma aplicação voltada ao monitoramento cardíaco. / The images reconstruction of the conductivity distribution inside a conductive body based
on electrical current injection and potential measurements on the outer boundary of this
body is a technique known as electrical impedance tomography. This is an inverse problem
that has been studied in biomedical applications, industrial process monitoring and
geophysics investigation. In some cases, it is possible to take into account in the reconstruction
process, informations about the body, leading to the problem of identifying
inclusions, that is the problem actually treated in this work. This inverse problem can be
solved by the minimization of a function, defined as the difference between the measured
potentials and the computed ones for a given conductivity distribution. The present work
describes a strategy to solve this problem based on the parametrization of the inclusions
boundary, whose shape and size is intended to be determined. The minimization problem
is solved via Levenberg-Marquardt Method and the forward one is solved via Boundary
Elements Method. In order to evaluate the performance of the proposed strategy, numerical
experiments with inclusions of boundaries defined by splines, problems with noisy
data, current injection and potential measurement protocols and an application of the
strategy to the cardiac function monitoring are presented.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/3481 |
| Date | 27 January 2010 |
| Creators | Peters, Franciane Conceição |
| Contributors | Barra, Luis Paulo da Silva, Telles, Jose Claudio de Faria, Santos, Rodrigo Weber dos |
| Publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), Programa de Pós-graduação em Modelagem Computacional, UFJF, Brasil, ICE – Instituto de Ciências Exatas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFJF, instname:Universidade Federal de Juiz de Fora, instacron:UFJF |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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