電容層析成像圖像重建與融合方法研究.pdf

1、電容層析成像技術(shù)(ECT)是應(yīng)用最為廣泛的過(guò)程層析成像技術(shù)(PT)，由于它安全性能好、適用范圍廣、價(jià)格相對(duì)低廉和非侵入式等優(yōu)點(diǎn)，所以在工業(yè)生產(chǎn)業(yè)、化學(xué)制造業(yè)、航天航空業(yè)、醫(yī)學(xué)研究業(yè)等現(xiàn)實(shí)生活中被廣泛推崇，成為目前流動(dòng)層析成像技術(shù)主要研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。ECT反問(wèn)題求解是ECT技術(shù)最為成功的應(yīng)用，重建圖像的速度與精度決定圖像質(zhì)量的好壞。本文著重分析了ECT系統(tǒng)本身存在的“軟場(chǎng)”特性和求解過(guò)程中遇到的“病態(tài)”性以及“不適定”性等問(wèn)題，深入研

2、究了電容層析成像技術(shù)的反問(wèn)題求解和圖像重建算法，針對(duì)ECT圖像重建算法質(zhì)量問(wèn)題，提出了兩種改善圖像精度算法，主要工作內(nèi)容如下：
　　1．了解電容層析成像技術(shù)的成像原理，結(jié)合課題研究的背景和意義，分析當(dāng)前的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)，指出多相流技術(shù)在各行各業(yè)生產(chǎn)中存在的重要意義。
　　2．分析PT技術(shù)的數(shù)學(xué)理論和實(shí)際應(yīng)用，從而深入研究ECT技術(shù)成像機(jī)理并對(duì)其建立數(shù)學(xué)模型。針對(duì)靈敏度分布函數(shù)圖像重建原理，對(duì)靈敏度函數(shù)進(jìn)行有效數(shù)學(xué)

3、論證。
　　3．研究ECT反問(wèn)題的知識(shí)，并對(duì)幾種典型的重建算法進(jìn)行模擬仿真，通過(guò)MATLAB軟件仿真得到重建圖像進(jìn)行對(duì)比和誤差分析，獲得各類算法的優(yōu)勢(shì)，力圖找到差異算法的差別應(yīng)用范疇。
　　4．針對(duì)圖像成像質(zhì)量差問(wèn)題，提出一種基于局部方差的電容層析成像技術(shù)的圖像融合方法。采用多源圖像分析處理技術(shù)，對(duì)重建圖像采用不同融合規(guī)則處理，得到新的融合圖像。實(shí)驗(yàn)表明，融合后的圖像成像精度很高，誤差較小。
　　5．引用禁忌搜索算法到