Ο κώδικας υπολογιστικής τομογραφίας SNARK09: εγκατάσταση σε λειτουργικό σύστημα linux, συνοπτική παρουσίαση και αρχική αξιολόγηση για μη καταστρεπτικό έλεγχο υλικών

Λεβέντης, Σωκράτης; Leventis, Sokratis

dc.contributor.author	Λεβέντης, Σωκράτης	el
dc.contributor.author	Leventis, Sokratis	en
dc.date.accessioned	2016-07-20T07:40:43Z
dc.date.available	2016-07-20T07:40:43Z
dc.date.issued	2016-07-20
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/43178
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.5228
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Εφαρμοσμένη Μηχανική”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Τομογραφία	el
dc.subject	Υλικά	el
dc.subject	Καταστροφικός έλεγχος	el
dc.subject	Πυρηνική ενέργεια	el
dc.subject	Ανακατασκευή	el
dc.subject	Destructive testing	en
dc.subject	SNARK09	en
dc.subject	Reconstruction	en
dc.subject	Materials	en
dc.subject	Nuclear energy	en
dc.title	Ο κώδικας υπολογιστικής τομογραφίας SNARK09: εγκατάσταση σε λειτουργικό σύστημα linux, συνοπτική παρουσίαση και αρχική αξιολόγηση για μη καταστρεπτικό έλεγχο υλικών	el
dc.title	The SNARK09 computerized tomography code system: installation in a linux operating system, summary presentation and initial evaluation for materials' non-destructive testing	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Πυρηνική τεχνολογία και πυρηνική ενέργεια	el
heal.classification	Υπολογιστική τομογραφία (CT)	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/976096428d30d70c9d7f018a19637d55a4ddc369
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-02-26
heal.abstract	Η Βιομηχανική Ραδιογραφία είναι μία από τις σημαντικότερες εφαρμοζόμενες Μεθόδους Μη Καταστροφικού Ελέγχου. Μάλιστα, θεωρείται από πολλούς ως η πλέον ευέλικτη. Χρησιμοποιεί φωτόνια δηλαδή ακτίνες –x ή/και ακτίνες –γ υψηλής διαπεραστικής ικανότητας καθώς και άλλες μορφές ακτινοβολίας (π.χ. νετρόνια), οι οποίες ενώ δεν καταστρέφουν ή με άλλο τρόπο παραποιούν το ραδιογραφούμενο αντικείμενο, παρέχουν μία σχεδόν πλήρη εικόνα των συνθηκών που επικρατούν στο εσωτερικό του. Η εικόνα αυτή καταγράφεται μόνιμα συνήθως σε φιλμ (με τρόπο εντελώς ανάλογο όπως οι ιατρικές ακτινογραφίες) ή και πιο πρόσφατα με ψηφιακούς τρόπους και περιέχει σημαντικές πληροφορίες με βάση τις οποίες ελέγχεται η κατασκευαστική πληρότητα του προϊόντος. Τα τελευταία 40 έτη (1975 –2015), τα στοιχεία από εικόνες βιομηχανικής ραδιογραφίας, επέτρεψαν στην βιομηχανία να αυξήσει την αξιοπιστία των προϊόντων της, και παρείχαν τα μέσα για την πρόληψη μεγάλων ατυχημάτων και τη συνακόλουθη διάσωση ζωών, με κοινωνικό όφελος που καρπώνεται πλήρως ο τελικός χρήστης των ραδιογραφούμενων προϊόντων. Η Βιομηχανική Ραδιογραφία είναι εξαιρετικά ευέλικτη μέθοδος. Τα ραδιογραφούμενα αντικείμενα / προϊόντα, έχουν μέγεθος που κυμαίνεται από ηλεκτρονικά ανταλλακτικά σχεδόν οσοδήποτε μικρά, έως και οσοδήποτε μεγάλα μηχανολογικά μέρη διαστημικών πυραύλων. Επιπλέον η σύνθεση των ραδιογραφούμενων αντικειμένων μπορεί να περιέχει σχεδόν οποιοδήποτε γνωστό κατασκευαστικό υλικό. Τέλος, ο τρόπος κατασκευής (χύτευση, συγκόλληση κλπ) των αντικειμένων αυτών, ελάχιστα επηρεάζει. Σημειώνεται ότι υπάρχει διαρκής έρευνα και ανάπτυξη στο πεδίο της Βιομηχανικής Ραδιογραφίας, από την οποία προκύπτουν συνεχώς νέες πηγές ακτινοβολίας και νέες τεχνικές παραγωγής της ραδιογραφικής εικόνας κατάλληλες προς χρήση. Σε πολλά σημεία η Βιομηχανικής Ραδιογραφία ακολουθεί τις εξελίξεις της ιατρικής ακτινοδιαγνωστικής. Συνακόλουθα, στο πλαίσιο του μη καταστρεπτικού ελέγχου υλικών με Βιομηχανική Ραδιογραφία εφαρμόζονται σήμερα και τομογραφικές τεχνικές εντελώς ανάλογες με εκείνες που χρησιμοποιούνται για ιατρική διάγνωση. Με το βλέμμα στην εξέλιξη αυτή, που έχει αρχίσει να επιταχύνεται σημαντικά από τις αρχές της δεκαετίας του 2000, και δεδομένου ότι στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο στον Τομέας Πυρηνικής Τεχνολογίας της Σχολής Μηχανολόγων Μηχανικών ix (α) έχει ήδη συγκροτηθεί από το 2010, μία εργαστηριακή εγκατάσταση Βιομηχανικής Ραδιογραφίας, η οποία λειτουργεί για εκπαιδευτικούς σκοπούς καταγράφοντας εικόνες σε συμβατικό φιλμ, και (β) έχουν ήδη αγορασθεί από τον Τομέα οι συνιστώσες ενός συστήματος συλλογής ψηφιακών ραδιογραφικών εικόνων, κατάλληλων για τη συγκρότηση ενός υπολογιστικού τομογραφικού συστήματος για βιομηχανικές εφαρμογές. στα πλαίσια της παρούσης Μεταπτυχιακής Εργασίας, εξετάσθηκαν με εισαγωγικό τρόπο (i) οι βασικές αρχές των συστημάτων υπολογιστικής τομογραφίας, (ii) τα σχετικά μαθηματικά τα αναγκαία για την ανασύνθεση εικόνων εσωτερικών διατομών αντικειμένων μέσω ακτινολογικών δεδομένων που συλλέγονται από ένα τομογραφικό σύστημα και (iii) η εγκατάσταση και η πρώτη ανάγνωση του τρόπου λειτουργίας ενός ελεύθερα διαθέσιμου και ανοιχτού κώδικα που υλοποιεί κάποιους από τους σχετικούς αλγορίθμους κατασκευής τέτοιων εικόνων. Τέλος πραγματοποιήθηκαν και ορισμένες δοκιμές για τον έλεγχο της συμπεριφοράς του κώδικα, σε προβλήματα σχετικά απλών κατασκευών τέτοιων εικόνων και διατυπώθηκαν σχόλια, συμπεράσματα και προτάσεις για επόμενες εργασίες.	el
heal.abstract	The main tasks within the framework of this MSc Thesis may be summarized as it follows: (1) to review in summary the principles of computerized tomography as a non-destructive testing tool, including the basic tomography image reconstruction algorithms along with their associated mathematics. (2) to demonstrate the proper working installation of the freely available tomographic image reconstruction code system by the name of SNARK09 (3) to briefly explain the input files organization in relation to code SNARK09, the input and output Graphics User Interfaces and the expected results based on one of the generic prepared examples by the code creators. and finally, (4) to initially test the SNARK09 capabilities using a limited number of pattern input-images representing a cross section of a specimen built by two materials only. The following conclusions may be drawn: - With regard to the computerized tomography The method is widely implemented in non-interventional medical diagnosis. However, it can be also used for materials non-destructive testing. To this end specific tomographic systems for the industry are readily commercially available. One of the most important components of any tomographic system is the image reconstruction software. This software being certified mainly for medical, or very costly industrial (e.g. nuclear reactors) or even military purposes, is usually very expensive and proprietary. However, there exists freely available and open source software solutions. A well-acknowledged one is the SNARK09 code system. Others are, for example, several MATLAB implementations of image reconstruction algorithms or the ImageJ image processing collection of software written in Java. - With regard to the appropriate SNARK09 installation process SNARK09 can be appropriately installed on a LINUX Operating System of the DEBIAN distribution of 32bit. The LINUX Operating System can be physically installed or hosted in a virtual host under a different Operating System. Within this Thesis the DEBIAN Operating System was virtually hosted in an MS WINDOWS host. Some minor problems were encountered with the communication between the host system and the client virtual LINUX machine, which did not compromise the correct performance of the SNARK09 code system. Furthermore qt graphics libraries of version 4, had to be downgraded to qt libraries of version 3 to ensure proper operation of input and output GUIs. Finally: - With regard to the SNARK09 test results SNARK09 seems to be sufficiently capable to successfully reconstruct images based on projections of pattern input-images representing a cross section of a specimen built by two materials only. Tests were performed using only one selected reconstruction algorithm and frozen exposure geometry and settings. Successive input images used were in fact QR codes of controlled increasing complexity (more characters). The reconstructed images were qualitatively compared to the originals visually. Furthermore, a quantitative comparison was made possible by a MATLAB implementation of an RMS value calculation algorithm.	en
heal.advisorName	Πετρόπουλος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Βαδαλούκα, Βασιλική	el
heal.committeeMemberName	Σιδερίδης, Αιμίλιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	140 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true