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文檔簡介
1、電學(xué)層析成像(Electrical Tomography,簡稱ET)技術(shù)是近幾年快速發(fā)展起來的一種檢測技術(shù),相比于其他的CT技術(shù)而言,其具有非侵入性、便攜性、無輻射以及價(jià)格低廉等優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,例如工業(yè)過程中的多相流檢測以及人體病變組織監(jiān)護(hù)等。而電阻層析成像(Electrical ResistanceTomography,簡稱為ERT)、電容層析成像(Electrical Capacitance Tomography
2、,簡稱為ECT)以及電磁層析成像(Electrical Magnetic Tomography,簡稱為EMT)足三種比較常見的ET技術(shù)。
經(jīng)歷了二十多年的發(fā)展,電學(xué)層析成像技術(shù)取得了長足的進(jìn)步,但對于電學(xué)層析成像的圖像重建,需要對逆問題進(jìn)行求解,而求解過程中存在著非線性、欠定性以及病態(tài)性嚴(yán)重等難題,使得圖像重建可能不收斂,或者即使收斂,但獲得的圖像分辨率較低。本文研究了幾種常用的圖像重建算法,并針對現(xiàn)有的一些圖像重建算法,
3、提出了改進(jìn)的Restarted GMRES算法,在原有的full GMRES算法的基礎(chǔ)上,提高了收斂速度以及圖像成像分辨率,并采用了COMSOLMultiphysics和Matlab軟件進(jìn)行了建模仿真。此外,設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)針對不同實(shí)驗(yàn)設(shè)備,均需要對原系統(tǒng)進(jìn)行修改并重新編譯,且軟件系統(tǒng)升級工作量較大。本文將一些常用的功能函數(shù)編寫入DLL文件,通過可執(zhí)行文件進(jìn)行調(diào)用,同時(shí)以USB通訊模塊為例進(jìn)行了編寫,實(shí)現(xiàn)了針對不同實(shí)驗(yàn)設(shè)備,使用不同的模塊
4、,提高了軟件系統(tǒng)的移植性的同時(shí),同時(shí)使軟件系統(tǒng)升級更為方便。主要工作分兩部分:
(1).分析了電學(xué)層析成像中的逆問題,介紹了常用的幾種圖像重建算法,在此基礎(chǔ)上,提出了改進(jìn)的Restarted GMRES算法,提高了成像速度以及圖像空間分辨率。
(2).使用Visual C++平臺,對原有的軟件系統(tǒng)的部分模塊進(jìn)行了動(dòng)態(tài)鏈接庫編寫,同時(shí)以USB通訊為例,將其編寫為DLL文件加入系統(tǒng)中,提高了原系統(tǒng)的移植性,使得其
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