基于電學(xué)成像技術(shù)的重建算法研究.pdf

1、近年來，Electrical Tomography(ET)技術(shù)因其無害，實(shí)時性強(qiáng)，價格低廉等優(yōu)勢，在工業(yè)及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了快速發(fā)展。其中，侵入式Wire Mesh Tomography(WMT)技術(shù)在石油、化工等領(lǐng)域，因其測量原理簡單，得到了廣泛應(yīng)用。但由于網(wǎng)格尺寸的制約，該系統(tǒng)的成像精度無法得到進(jìn)一步的提高。對于深井油田高含水油水兩相流測量，通過算法改善重建圖像分辨率具有重要意義。此外，Electrical Impedance To

2、mography(EIT)技術(shù)，相對于傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)如CT，MRI等，在醫(yī)學(xué)臨床監(jiān)護(hù)及腫瘤病癥早期診斷方面具有明顯優(yōu)勢。由于EIT逆問題的病態(tài)性，成像算法的穩(wěn)定性及成像精度一直是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。因此，本論文對ET技術(shù)成像算法進(jìn)行了深入研究，主要內(nèi)容如下：
　　 1)基于Comsol Multiphysics3.4軟件，構(gòu)建WMT系統(tǒng)仿真模型。針對高含水油水兩相流，提出了分塊多閾值算法，提高了相含率的測量精度。此外，首次將WM

3、T圖像重建問題轉(zhuǎn)化為線性方程組求解，基于譜分析，提出了奇異值修正法以改善敏感場均勻性，提高成像質(zhì)量。
　　 2)提出TP-GLSQR法，通過結(jié)合Tikhonov預(yù)調(diào)制器及廣義范數(shù)，加速算法收斂并較好的重建了相邊界。同時，基于內(nèi)部正則化，提出了一種新的迭代停止原則，改善了Krylov子空間方法半收斂特性對圖像重建的影響。
　　 3)應(yīng)用TwIST算法，通過結(jié)合IST算法的去噪能力和IRS算法逆問題求解的有效性，增強(qiáng)算法的穩(wěn)