• 제목/요약/키워드: electrical resistance tomography

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Electrical Resistance Tomography: Mesh Grouping and Boundary Estimation Algorithms

  • Kim Sin;Cho Hyo-Sung;Lee Bong-Soo
    • International Journal of Contents
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    • 제1권1호
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    • pp.1-5
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    • 2005
  • This paper presents the development and application of electrical resistance imaging techniques for the visualization of two-phase flow fields. Two algorithms, the so-called the mesh grouping and the boundary estimation, are described for potential applications of electrical resistance tomography (ERT) and results from extensive numerical simulations are also presented. In the electrical resistance imaging for two-phase flows, numerical meshes fairly belonging to each phase can be grouped to improve the reconstruction performance. In many cases, the detection of phase boundary is a key subject and a mathematical model to estimate phase boundary can be formulated in a different manner. Our results indicated that the mesh grouping algorithm is effective to enhance computational performance and image quality, and boundary estimation algorithm to determine the phase boundary directly.

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Electrical Resistance Tomography의 영상복원 기법의 비교 (A Comparison of Image Reconstruction Techniques for Electrical Resistance Tomography)

  • 김호찬;부창진;이윤준
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.119-126
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    • 2005
  • Electrical resistance tomography(ERT)는 적절하게 설계된 전류를 대지 지하에 주입하여 이에 따른 인가전압을 대지 경계에서 측정한 후 이를 근거로 ERT의 영상복원 알고리즘에서 대지 지하의 대지저항률 분포를 얻고 대지 지하에 뭍힌 물체를 크기와 위치, 그리고 저항률에 대한 특성을 파악할 수 있는 기술이다. 본 논문에서는 ERT의 영상복원 기법으로 Gauss-Newton, TLS와 SIRT 방법들을 살펴본다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 TLS 방법을 이용한 ERT 영상복원의 성능이 Gauss-Newton와 SIRT방법에 의해 얻어진 결과보다 향상되는 것을 보이도록 한다.

Image Reconstruction of Subspace Object Using Electrical Resistance Tomography

  • Boo, Chang-Jin;Kim, Ho-Chan;Lee, Yoon-Joon
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.2480-2484
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    • 2005
  • Electrical resistance tomograpy (ERT) maps resistivity values of the soil subsurface and characterizes buried objects. The characterization includes location, size, and resistivity of buried objects. In this paper, truncated least squares (TLS) is presented for the solution of the ERT image reconstruction. Results of numerical experiments in ERT solved by the TLS approach is presented and compared to that obtained by the Gauss-Newton method.

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Image Reconstruction with Prior Information in Electrical Resistance Tomography

  • Kim, Bong Seok;Kim, Sin;Kim, Kyung Youn
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.8-18
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    • 2014
  • Electrical resistance tomography (ERT) has high temporal resolution characteristics therefore it is used as an alternative technique to visualize two-phase flows. The image reconstruction in ERT is highly non-linear and ill-posed hence it suffers from poor spatial resolution. In this paper, the inverse problem is solved with homogeneous data used as a prior information to reduce the condition number of the inverse algorithm and improve the spatial resolution. Numerical experiments have been carried out to illustrate the performance of the proposed method.

Numerical and laboratory investigations of electrical resistance tomography for environmental monitoring

  • Heinson Tania Dhu Graham
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제7권1호
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    • pp.33-40
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    • 2004
  • Numerical and laboratory studies have been conducted to test the ability of Electrical Resistance Tomography-a technique used to map the electrical resistivity of the subsurface-to delineate contaminant plumes. Two-dimensional numerical models were created to investigate survey design and resolution. Optimal survey design consisted of both downhole and surface electrode sites. Resolution models revealed that while the bulk fluid flow could be outlined, small-scale fingering effects could not be delineated. Laboratory experiments were conducted in a narrow glass tank to validate theoretical models. A visual comparison of fluid flow with ERT images also showed that, while the bulk fluid flow could be seen in most instances, fine-scale effects were indeterminate.

ERT를 이용한 2차원 대지모델 영상복원 (2D Image Reconstruction of Earth Model by Electrical Resistance Tomography)

  • 부창진;김호찬;강민제
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.3460-3467
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    • 2013
  • 본 논문에서는 2차원 대지구조를 분석하기 위해 ERT(electrical resistance tomography) 방법을 사용하여 대지모델을 영상복원하는 방법들을 수치적인 실험방법들을 통해 비교분석한다. 영상복원을 위한 역산방법으로는 Gauss-Newton, TLS(truncated least squares), 그리고 SIRT(simultaneous iterative reconstruction technieque) 알고리즘들이 제시되고 대지저항을 측정하기 위한 전극법은 대표적인 웨너와 슐럼버거 측정방법을 사용한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 Gauss-Newton과 TLS 알고리즘이 대지모델의 2차원 영상복원에서 적합하다는 것을 보인다.

Image Reconstruction of Subspace Object Using Electrical Resistance Tomography

  • Boo Chang-Jin;Kim Ho-Chan;Kang Min-Jae
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제6권1호
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    • pp.47-51
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    • 2006
  • Electrical resistance tomograpy (ERT) maps resistivity values of the soil subsurface and characterizes buried objects. The characterization includes location, size, and resistivity of buried objects. In this paper, truncated least squares (TLS) is presented for the solution of the ERT image reconstruction. Results of numerical experiments in ERT solved by the TLS approach is presented and compared to that obtained by the Gauss-Newton method.

전기 저항 단층촬영법에서의 조정기법 성능비교 (Performance Comparison of Regularization Methods in Electrical Resistance Tomography)

  • 강숙인;김경연
    • 전기전자학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.226-234
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    • 2016
  • 전기 저항 단층촬영법(ERT)은 대상체 내부 단면의 저항률 분포를 추정하고 이를 영상화하는 기술이다. ERT의 영상복원은 매우 비정치성이 강한 역문제의 일종으로 의미있는 영상을 얻기 위해서는 조정기법이 사용된다. 대표적으로 l2-norm 조정기법, l1-norm 조정기법, Total Variation 조정기법이 사용되며, 조정기법에 따라 ERT의 영상복원 성능이 달라진다. 즉, 상황에 맞는 적절한 조정기법의 사용은 ERT 영상 복원을 개선할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 모의실험을 통하여 상황에 따른 세 가지 조정기법의 영상복원 성능을 비교하였다.

Damage detection of composite materials via IR thermography and electrical resistance measurement: A review

  • Park, Kundo;Lee, Junhyeong;Ryu, Seunghwa
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제80권5호
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    • pp.563-583
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    • 2021
  • Composite materials, composed of multiple constituent materials with dissimilar properties, are actively adopted in a wide range of industrial sectors due to their remarkable strength-to-weight and stiffness-to-weight ratio. Nevertheless, the failure mechanism of composite materials is highly complicated due to their sophisticated microstructure, making it much harder to predict their residual material lives in real life applications. A promising solution for this safety issue is structural damage detection. In the present paper, damage detection of composite material via electrical resistance-based technique and infrared thermography is reviewed. The operating principles of the two damage detection methodologies are introduced, and some research advances of each techniques are covered. The advancement of IR thermography-based non-destructive technique (NDT) including optical thermography, laser thermography and eddy current thermography will be reported, as well as the electrical impedance tomography (EIT) which is a technology increasingly drawing attentions in the field of electrical resistance-based damage detection. A brief comparison of the two methodologies based on each of their strengths and limitations is carried out, and a recent research update regarding the coupling of the two techniques for improved damage detection in composite materials will be discussed.

접지 그리드 설계를 위한 전기 저항 단층촬영법에 기반한 지표의 3차원 저항률 분포 추정 (Three-Dimensional Subsurface Resistivity Profile using Electrical Resistance Tomography for Designing Grounding Grid)

  • 캄밤파티 아닐 쿠마;김경연
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권4호
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    • pp.117-128
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    • 2016
  • 대지의 접지 시스템 설치는 안전성과 전기 기기의 올바른 작동을 위해 필수적이며, 대지 파라미터, 특히 토양의 저항률은 대지 접지 시스템 설계에서 결정되어야 한다. 토양의 저항률을 측정하기 위한 가장 흔한 방법은 Wenner의 4전극 방법이 있으며, 이 방법은 1차원의 저항률을 얻기 위하여 가변 전극 간격을 갖는 큰 측정 세트가 요구되어 번거롭고, 시간소모가 많으며 비용이 많이 든다. 전기 저항 단층촬영법은 저비용이며 빠른 측정이 가능하다는 장점 때문에 토양의 저항률 분포를 추정하기 위해 적용될 수 있다. 전기 저항 단층은 관심지역에 놓인 전극에서 얻은 측정데이터를 사용하여 토양 저항률 분포를 특성화한다. 이때 전기 단층 촬영법의 역문제는 비선형성이 강하여 저항률 분포를 추정하기 위하여 Tikhonov 조정 방법을 갖는 반복적 Gauss-Newton 방법을 사용한다. 다양한 시뮬레이션을 수행하여 3차원 토양의 저항률 분포를 추정하는데 전기 저항 단층 촬영법은 유용한 성능을 제공하고 있음을 확인하였다.