基于γ-CT-ECT的多相管流可視化測量.pdf

1、射線層析成像(Computed tomography,CT)和電容層析成像(Electrical capacitance tomography,ECT)作為兩種比較成熟的過程層析成像(Process tomography,PT)技術(shù),具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。而多相流的動力學(xué)復(fù)雜性和隨機(jī)多變性對PT技術(shù)提出了重大挑戰(zhàn),為提高多相管流可視化測量的準(zhǔn)確性與實時性,本論文對γ-CT與ECT技術(shù)在多相流測量中的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　首先

2、,討論了γ-CT和ECT的系統(tǒng)設(shè)計,構(gòu)建適用于多相流檢測的成像系統(tǒng),為算法和應(yīng)用研究提供了性能良好的硬件平臺。
　　其次,研究了基于凸優(yōu)化的圖像重建算法,并利用仿真數(shù)據(jù)和γ-CT、ECT系統(tǒng)的實測數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建,以證明算法的有效性。采用l1范數(shù)、核范數(shù)正則化求解不適定逆問題,分別基于對偶問題、矩陣重建模型將交替方向法(alternating direction method,ADM)、加速的近似梯度奇異值閾值(accelerat

3、ed proximal gradient singular value thresholding,APG)法等引入CT/ECT圖像重建,在可接受的重建時間內(nèi)明顯提高了成像質(zhì)量。
　　然后,針對低能γ-CT系統(tǒng),基于迭代重建法的不動點模型描述,通過構(gòu)造有效的約束算子和投影算子改善傳統(tǒng)迭代算法的成像質(zhì)量;提出局部重建法,對成像目標(biāo)進(jìn)行分區(qū)重建,在不增加算法復(fù)雜度的前提下明顯提高了圖像的空間分辨率。針對雙截面ECT系統(tǒng),研究常用時延估計