基于软场特性的ect图像成像算法研究

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1、哈尔滨理T大学T学硕十学位论文基于软场特性的ECT图像成像算法研究摘要电容层析成像(ECT)系统是近年来发展起来的一种新技术。该技术具有非侵入，无辐射，结构简单且成本低廉等优点，因此在检测多相流问题上具有广阔的应用前景。但由于现在离实际应用还有一段距离，因此亟待进一步的研究和发展。本文以12电极电容层析成像系统为研究对象，主要对ECT的敏感场进行了有限元的分析、对各种图像成像算法进行了对比，改进了共轭梯度算法并将禁忌搜索算法引入到ECT图像重建中来，得到效果很好，具有进一步研究的价值。下面是本文所做的工作：1．介绍了计

2、算机层析成像的发展状况以及电容层析成像的发展空间和在工业上的广阔应用前景，指出了ECT无损检测对于科研及工业化生产的重要意义，并对未来ECT检测的研究方向及发展趋势进行了分析与总结。2．介绍了ECT系统的组成及工作原理，并对ECT系统建立数学模型以及对敏感场图像重建原理的分析。3．应用有限元法对ECT系统进行分析与仿真，并应用伽辽金法对有限元进行了改进，使得有限元法的求解精度和速度都有了很大提高，为图像重建提供了良好的先验数据。4．对多种ECT图像重建算法进行了比较和分析，并针对共轭梯度算法进行了改进，提出了一种基于信

3、赖域的共轭梯度算法，其成像质量与速度较共轭梯度算法有较大改善，实验效果很好。5．最后将禁忌搜索算法引入到ECT图像重建中，通过对禁忌搜索方法的参数进行合理的设计，使重建的图像有所改进。关键词电容层析成像；有限元分析；灵敏度分布；信赖域；禁忌搜索哈尔滨理工大学工学硕士学位论文ResearchonImageReconstructionAlgorithmBasedonSoft．fieldCharacteristicsf

4、0rElectricalJ～^，’一●Capacitancel'omographyAbstract．Ele

5、ctricalcapacitancetomography(ECT)systemisarecentlydevelopednewtechnology．Ithasadvantagesofnon-invasive，noradiation，simplestructureandcheapprice，etc．Becauseofthesetenefits，ECThasbeenfoundmanybroadapplicationsindetectingmulti-phaseissue．However,nOWsomedistanceaway

6、fromtheactualapplication，furtherresearchanddevelopmentneedstobedone．Inthepaper,12-electrodecapacitancetomographysystemwasresearched，mainlyinvolvingtheanalysisofthesensitivefieldofECTbasedonfiniteelementmethodandcomparisonofallsortsofimageimagingalgorithms．Conjug

7、ategradientalgorithmwasimproved，whiletabusearchalgorithmwasintroducedintotheannualautocatalystoutputimagereconstruction，whichgotagoodeffect．T11evalueoffurtherresearchispromising．Thestudywehavedoneisasfollows：1．Thispaperintroducesthedevelopmentofthecomputertomogr

8、aphicimagingstatusandthedevelopmentspaceofthecapacitancetomographyaswellastheprospectofbroadapplicationinindustry,whichPointsouttheimportanceofECTnon-destructivetestingforresearchindustrialproduction，andanalyzesandsummariesthedirectionandthetrendofdevelopmentoft

9、hefutureECTtesting．2．ThispaperintroducesthecompositionandworkingprincipleoftheECTsystem，andanalyzestheestablishmentofamathematicalmodelofECTsystemandthereconstruction