Source and metric estimation in the eikonal equation using optimization on a manifold

Autor: Fehrenbach, Jérôme, Weynans, Lisl
Přispěvatelé: Institut de Mathématiques de Toulouse UMR5219 (IMT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modélisation et calculs pour l'électrophysiologie cardiaque (CARMEN), Institut de Mathématiques de Bordeaux (IMB), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-IHU-LIRYC, Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-CHU Bordeaux [Bordeaux]-CHU Bordeaux [Bordeaux], Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Inverse Problems and Imaging
Inverse Problems and Imaging, 2022, ⟨10.3934/ipi.2022050⟩
ISSN: 1930-8337
1930-8345
DOI: 10.3934/ipi.2022050⟩
Popis: We address the estimation of the source(s) location in the eikonal equation on a Riemann surface, as well as the determination of the metric when it depends on a few parameters. The available observations are the arrival times or are obtained indirectly from the arrival times by an observation operator, this frame is intended to describe electro-cardiographic imaging. The sensitivity of the arrival times is computed from \begin{document}$ {{{\rm{Log}}}}_x $\end{document} the log map wrt to the source \begin{document}$ x $\end{document} on the surface. The \begin{document}$ {{{\rm{Log}}}}_x $\end{document} map is approximated by solving an elliptic vectorial equation, using the Vector Heat Method. The \begin{document}$ L^2 $\end{document}-error function between the model predictions and the observations is minimized using Gauss-Newton optimization on the Riemann surface. This allows to obtain fast convergence. We present numerical results, where coefficients describing the metric are also recovered like anisotropy and global orientation.
Databáze: OpenAIRE
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