基于卡爾曼算法的ECT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、電容層析成像技術(shù)(electrical capacitance tomography，簡稱”ECT”)是基于醫(yī)學CT技術(shù)形成發(fā)展起來的，是過程層析成像技術(shù)(process tomography，簡稱”PT”)的一種。ECT因具有低成本、非侵入性、非破壞性等特點使得它有非常好的發(fā)展前景。ECT系統(tǒng)主要是由三大部分構(gòu)成，分別是傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及圖像重建系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)采集為最關(guān)鍵的中間環(huán)節(jié)，而濾波算法在ECT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中占有舉足輕重的

2、地位，它的好壞與否直接決定著ECT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的精度。
　　本文以ECT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的濾波為研究對象，在對ECT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的FIR濾波器以及濾波效率更高的卡爾曼濾波器進行分析的基礎(chǔ)上，針對ECT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的實時性和精確度展開研究，主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，分析目前ECT技術(shù)以及ECT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，并指出該系統(tǒng)在濾波方面的不足:FIR濾波器參數(shù)不固定，需依要求、經(jīng)驗而定;卡爾曼濾波器對高斯白噪

3、聲的濾波能取得非常好的效果，但實際中，噪聲種類復(fù)雜，很難將其一一濾除。
　　其次，在分析ECT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的工作原理的基礎(chǔ)上，著重研究卡爾曼濾波算法，分析算法的不足:噪聲統(tǒng)計特性很難確定，并且它們對卡爾曼增益的性能有直接影響，從而引入了多小波變換。
　　將卡爾曼濾波和多小波變換融合的新算法，介紹融合的具體步驟，依次進行多小波4級、5級分解，軟、硬閾值處理，通過MATLAB仿真驗證，并對結(jié)果進行分析。
　　最后，提出該算