高壓交流激勵24極板電容層析成像系統(tǒng)的算法研究.pdf

1、過程層析成像(PT)技術(shù)是近些年迅速發(fā)展起來的一門新技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)在解決多相流檢測的問題上具有極大的發(fā)展?jié)摿ΓI(yè)應(yīng)用前景廣闊。電容層析成像(ECT)技術(shù)是基于電容敏感原理的過程成像技術(shù)，具有非輻射、非侵入、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適用范圍廣以及安全性能好等優(yōu)點(diǎn)，已成為過程層析成像技術(shù)發(fā)展的研究熱點(diǎn)。
　　本文以電容層析成像技術(shù)應(yīng)用在大尺寸被測對象上為研究背景，對高壓交流激勵24極板ECT系統(tǒng)設(shè)計(jì)和24極板ECT系統(tǒng)圖像重建

2、算法進(jìn)行了深入的分析和研究。本文的主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)設(shè)計(jì)了高壓交流激勵24極板ECT系統(tǒng)，完成了系統(tǒng)穩(wěn)定性測試，并分別與低壓激勵ECT系統(tǒng)和8極板ECT系統(tǒng)進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與低壓激勵ECT系統(tǒng)和8極板ECT系統(tǒng)相比，高壓激勵的24極板ECT系統(tǒng)具有更好的目標(biāo)識別能力和重建圖像質(zhì)量。
　　(2)對24極板ECT系統(tǒng)進(jìn)行圖像重建仿真實(shí)驗(yàn)，用Landweber迭代法和MLRR迭代法分別進(jìn)行圖像重建，并用相

3、應(yīng)的重建圖像質(zhì)量評價指標(biāo)對重建圖像的質(zhì)量進(jìn)行評價，對比分析兩種算法成像的優(yōu)劣并確定不同流型的最佳迭代次數(shù)。結(jié)果表明，對于不同占空比的不同流型，兩種算法的成像質(zhì)量和最佳迭代次數(shù)是不同的。
　　(3)施加不同水平的噪聲到仿真數(shù)據(jù)上，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，重建圖像質(zhì)量隨著噪聲干擾水平的增加而呈下降趨勢，MLRR迭代法的抗干擾性比Landweber迭代法的抗干擾性差，也就是說，MLRR迭代法對于隨機(jī)噪聲的敏感程度高于Landweber迭代法，更易