多相流CT系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與算法研究.pdf

1、多相流測(cè)量廣泛地存在于石油、化工等工業(yè)領(lǐng)域。高精度、實(shí)時(shí)在線多相流測(cè)量對(duì)于生產(chǎn)過程安全高效地運(yùn)行、控制與管理具有重要意義。本文主要討論了多相流射線CT系統(tǒng)的基本理論和構(gòu)建，并研究了多相流CT硬件系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及圖像重建算法。 (1)基于蒙特卡羅原理并利用高能粒子輸運(yùn)仿真軟件包Geant4，開發(fā)多相流CT系統(tǒng)的仿真程序Gris，設(shè)計(jì)多相流CT硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)物理模型，仿真了康普頓散射、光電效應(yīng)、電子對(duì)效應(yīng)等射線光子在系統(tǒng)中發(fā)生的物理過

2、程，并模擬射線光子在系統(tǒng)中的傳輸，獲得射線粒子傳輸軌跡及傳感器對(duì)射線光子與其二次粒子的響應(yīng)。 (2)利用Gris對(duì)不同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型及結(jié)構(gòu)參數(shù)下射線光子在系統(tǒng)中的傳輸進(jìn)行模擬，從而獲得射線光子在系統(tǒng)中的分布信息及傳感器的響應(yīng)。通過對(duì)以上過程分析研究，為降低系統(tǒng)噪聲、提高測(cè)量精度對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。 (3)研究了基于反投影與迭代重構(gòu)技術(shù)的幾種CT圖像重建算法，包括線性反投影、R-L濾波反投影、S-L濾波反投影及ART