Reconstrução de imagens de tomografia por impedância elétrica usando elementos finitos, fuzzy c-médias e programação evolucionária

Reconstrução de imagens de tomografia por impedância elétrica usando elementos finitos, fuzzy c-médias e programação evolucionária
Leonardo R. Ribeiro¹, Mêuser J. S. Valença¹ e Wellington P. dos Santos²
¹ Escola Politécnica de Pernambuco – Universidade de Pernambuco
Rua Benfica, Madalena, 50720-001, Recife, PE.

E-mail: [e-mail], [e-mail]
² Departamento de Engenharia Biomédica – Universidade Federal de Pernambuco
Av. Prof. Moraes Rego, 1235 – Cidade Universitária, 50670-901, Recife, PE.

E-mail: [e-mail]

Abstract. This article presents a quantitative comparison among four grouping algorithms – K-SOM, K-means, K-means optimized with evolutionary programming and Fuzzy C-means – all applied to reconstructed electrical impedance tomographic images generated from EIDORS (Electrical Impedance and
Diffuse Optical Tomography Reconstruction Software). EIDORS is an extensible software base for EIT (Electrical Impedance Tomography) researchers. It solves the main equation of EIT, the Laplace’s equation, resulting in reconstructed smooth images with no definition of boundaries. Grouping algorithms are used to quantize the resulting reconstructed images from EIDORS in order to get better defined EIT images boundaries. To compare the grouping algorithms we used the Omran combined index that unites three of the main criteria used to validate the best grouping process.
Keywords: Grouping Algorithms, K-SOM, K-means, Fuzzy C-means, Electrical Impedance Tomography, Omran Index.

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Introdução

A Tomografia por Impedância Elétrica (TIE) é uma técnica não-invasiva de imagem para diagnóstico que consiste na obtenção da imagem no interior da seção de um corpo a partir do mapeamento computacional das condutividades e permissividades em seu interior. Ela é baseada na injeção de corrente elétrica alternada de baixa frequência [1] e da medição dos potenciais de fronteira resultantes. O cálculo dos potenciais nos eletrodos a