ارزیابی عملکرد برخی الگوریتم های بازسازی تصویر در توموگرافی خازنی الکتریکی ECT با هدف تعیین آنلاین توزیع گندم عبوری از مقطع لوله

در کشاورزی و صنایع غذایی، تعیین دبی جرمی مواد دانه ای مانند غلات در کنترل و نظارت بر این فرایندها نقش مهمی ایفا کند (مانند تخلیه مواد از سیلو و لوله بالابر دانه کمباین به منظور تهیه نقشه عملکردی مزرعه(. روش های موجود در تعیین دبی جرمی، عمدتا یکی ازمحدودیت های نفوذی و تماسی بودن، عدم پاسخ دهی در تراکم های بالای مواد، آنلاین نبودن و عدم پوشش کل مقطع لوله، هزینه بر بودن و دقت پایین رادارا هستند. بنابراین در این پژوهش از توموگرافی خازنی الکتریکی برای تعیین توزیع مواد عبوری دانه ای مانند گندم از مقطع لوله به منظور اندازه گیری دبی جرمی استفاده شد. در این روش با اندازه گیری ظرفیت خازنی الکتریکی و تعیین خاصیت گذردهی، توزیع دانه های گندم در مقطع لوله تعیین می شود. عامل تاثیرگذار در کیفیت بازسازی تصویر توموگرافی خازنی، الگوریتم بازسازی تصویر است. در این پژوهش عملکرد پنج الگوریتم بازسازی تصویر LBP، الگوریتم منظم سازی Tikhonov ، الگوریتم SVD، الگوریتم ART و الگوریتم بازسازی تکراری SIRT در الگوهای مختلف توزیع گندم مورد مقایسه و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که الگوریتم Tikhonov به جز شرایطی که گندم در وسط مقطع لوله قرار ندارد و همچنین در شرایط کاملا پراز گندم ، در بقیه حالت ها از عملکرد مطلوب تری برخوردار است. بطوریکه مقادیر میانگین مربعات خطا برای الگوریتم بازسازی Tikhonov در محدود ۰/۰۴ تا ۰/۰۱ قرار دارد. همچنین الگوریتم SVD برای شرایطی که وسط مقطع لوله خالی است عملکرد مطلوب تری دارد.

Keywords:

توموگرافی الکتریکی , ظرفیت خازنی , الگوریتم تصویرسازی , غلات