基于新型神經(jīng)網(wǎng)絡的ECT圖像重建算法的研究.pdf

1、電容層析成像技術(Electrical Capacitance Tomography,ECT)在不破壞以及不干擾被測物場的基礎上,通過電容測量值重建出管道或容器內(nèi)部相異介電常數(shù)的空間分布狀況。它具有低成本、非侵入等優(yōu)點,在多相流檢測領域應用前景廣闊。作為ECT系統(tǒng)研究的關鍵技術,圖像重建算法的好壞直接關系著重建圖像的質(zhì)量和速度。本文是在基于傳感器結構參數(shù)優(yōu)化的基礎上對圖像重建算法進行了較深入的研究,主要完成了以下工作:
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2、.深入研究了電容層析成像系統(tǒng)的技術特點和系統(tǒng)組成,從理論上分析ECT技術的工作原理,對其未來的發(fā)展做了宏觀上的展望。通過分析電容層析成像系統(tǒng)的特點,給出了代數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡算法在電阻層析成像系統(tǒng)圖像重建中的優(yōu)勢；
　　 2.以12電極電容層析成像系統(tǒng)為研究對象,分別采用Matlab和ANSYS軟件編程獲得各種結構參數(shù)的計算機仿真實驗數(shù)據(jù),通過對比實驗數(shù)據(jù)分析各種結構參數(shù)對電容傳感器性能的影響。
　　 3.對目前存在的幾種典型圖

3、像重建算法進行了深入研究,針對圖像重建算法的欠定性問題,提出將一種新型的神經(jīng)網(wǎng)絡圖像重建算法運用到電容層析成像系統(tǒng)的圖像重建過程中,并對該方法進行改進,將整個敏感場分布劃分為六個子系統(tǒng),劃分后的網(wǎng)絡降低了原始網(wǎng)絡的規(guī)模,在算法的訓練速度和成像質(zhì)量特別是在流型辨識等方面有了顯著的提高。
　　 4.設計了ECT圖像重建仿真系統(tǒng)軟件,利用該軟件可以方便地設置圓形管道、傳感器以及流型分布的各項參數(shù),對不同參數(shù)情況下的系統(tǒng)環(huán)境進行快速圖像