電磁層析成像傳感器特性分析及圖像重建算法研究.pdf

1、電磁層析成像(Electromagnetic Tomography, EMT)技術(shù)是基于電磁感應(yīng)原理基礎(chǔ)上的一種新型的過程層析成像(Process Tomography, PT)技術(shù)。電磁層析成像的基本原理是當(dāng)激勵磁場從多個角度對含有導(dǎo)電或者導(dǎo)磁物質(zhì)的空間進(jìn)行激勵時，物場中的導(dǎo)電物質(zhì)會生成電渦流、導(dǎo)磁物質(zhì)會產(chǎn)生感應(yīng)磁場，原有物場的電磁特性分布就會因此改變，然后把檢測線圈從不同方向采集得到的數(shù)據(jù)，送進(jìn)數(shù)據(jù)處理和圖像重建單元以此重建出物場中

2、導(dǎo)電、導(dǎo)磁物質(zhì)的在空間中的分布圖像。
　　本論文通過學(xué)習(xí)和研究電磁層析成像理論，分析了EMT正問題與逆問題的模型，并利用仿真軟件Ansys仿真了不同傳感器特性下的重建圖像效果;同時通過對圖像重建算法中正則化技術(shù)原理進(jìn)行的探索，應(yīng)用了一種正則化約束水平隨位置變化的非均勻正則化算法，并對重建圖像效果進(jìn)行了仿真與比較。
　　本文具體內(nèi)容如下:
　　1.結(jié)合電磁層析成像的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，根據(jù)電磁層析成像基礎(chǔ)理論知識，研究了電磁

3、層析成像正問題和逆問題的原理和數(shù)學(xué)模型。選擇有限元法求解電磁層析成像的正問題，利用仿真軟件Ansys對正問題進(jìn)行仿真，得到逆問題求解所需要的先驗知識。
　　2.研究了電磁層析成像技術(shù)中傳感器模型的特點和參數(shù)，詳細(xì)地介紹了傳感器線圈陣列結(jié)構(gòu)的設(shè)計，并通過詳細(xì)的對比仿真實驗對傳感器陣列結(jié)構(gòu)中線圈的數(shù)量、內(nèi)外徑和縱向長度對圖像重建效果的影響進(jìn)行了分析與研究，為今后實際應(yīng)用中傳感器的設(shè)計提供了參考。
　　3.通過對正則化算法原理的研