基于統(tǒng)計(jì)方法的電容層析成像重建算法研究.pdf

1、電容層析成像(ECT)是基于電容敏感原理的過程成像技術(shù)，它具有非侵入性、快速響應(yīng)、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，可獲取過程參數(shù)的信息圖像，在工業(yè)過程監(jiān)測和控制中具有廣闊的應(yīng)用前景。 傳統(tǒng)的ECT圖像重建算法僅僅是獲得單一介電常數(shù)的近似估計(jì)值，而統(tǒng)計(jì)方法根據(jù)測量數(shù)據(jù)和先驗(yàn)信息可以得到介電常數(shù)全面的統(tǒng)計(jì)描述。 本文主要探討了基于統(tǒng)計(jì)方法的ECT圖像重建算法。主要的研究工作如下： 1、在正問題部分，編寫了仿真軟件，能夠按照給定的參數(shù)建

2、立模型并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)剖分，在剖分的模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行有限元的計(jì)算。 2、以統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)，分析了ECT圖像重建問題。根據(jù)貝葉斯統(tǒng)計(jì)理論，以標(biāo)準(zhǔn)的Tikhonov正則化作為先驗(yàn)信息，獲得了介電常數(shù)的后驗(yàn)分布。 3、利用共軛梯度法實(shí)現(xiàn)對后驗(yàn)分布的最大后驗(yàn)概率估計(jì)。對兩種預(yù)條件共軛梯度法進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)采用該方法，通過一次迭代過程便可獲得良好的成像效果。針對該現(xiàn)象，進(jìn)行了理論分析，證明了其合理性；提出利用這一特征可實(shí)現(xiàn)一步成像，并可獲得