基于delaunay三角剖分的多相流射线层析成像

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1、第32卷第3期仪器仪表学报Vo1．32No．32011年3月ChineseJournalofScientificInstrumentMar．2011基于Delaunay三角剖分的多相流射线层析成像薛倩，王化祥，郝魁红(1天津大学电气与自动化T程学院天津300072；2中国民航大学航空自动化学院天津300300)摘要：为提高多相流cT系统重建图像质量，提出基于Delaunay<-角剖分的射线层析成像方法。根据模型构造点集，对管道截面进行多尺度Delaunay三角剖分，根据三角形重心在探测阵列卜的投影到其最近探测阵列元的归一化距离，确定各剖分单元的投影系数，并采用不同

2、的重建算法进行图像重建。仿真与实验结果表明，该方法可利用少量投影数据重建图像，改善了工业多相流检测中投影数据不完整造成的图像失真；与均匀剖分相比，多尺度剖分明显改进了图像精度和实时性。关键词：多相流；计算机层析成像；图像重建；Delaunay三角剖分中图分类号：TH701文献标识码：A国家标准学科分类代码：460．4010MultiphaseflowCTbasedondelaunaytriangulationXueQian，WangHuaxiang，HaoKuihong(JSchoolofElectricalEngineeringandAutomation，Tia

3、nfinUniversity，Tianjin300072，China；2AeronauticalAutomationCollege，CivilAviationUniversity0厂China，Tianjin300300，China)Abstract：InordertoimprovetheimagequalityofmuhiphaseflowCTsystem，DelaunaytriangulationbasedCTtechniqueisdeveloped．Apointsetisconstructedbasedonthemodeloftheimagingregion

4、，andmultipledimen—sionedtriangulationfortheconduitsectioniscarriedoutusingDelaunaymethod，thenaccordingtothenormalizeddistancebetweentheprojectionofthetrianglegravitycenteranditsnearestdetector，theprojcctioncoeficientofev—erytriangularcellcanbecalculated．Thereaftervariousreconstruction

5、algorithmsareutilizedtoreconstructtheim—age．Simulationandexperimentresultsdemonstratethattheproposedmethodcanreconstructimagefromlimitedpro—jectiondata，thuscanimprovethepoorimagequalitycausedbytheincompletenessoftheprojectiondatainindustri—almultiphaseflowmeasurement，whichprovesthatmu

6、ltipledimensionedtriangulationissuperiortouniformtessella—tionbothinimageaccuracyandrealtimeperformance．Keywords：muhiphaseflow；computerizedtomography；imagereconstruction；Delaunaytriangulation场的介质分布。网格剖分的质量及密度对成像质量有1引言重要影响。射线层析成像技术中，通常采用方形网格剖分，并以CT(computerizedtomography)技术因其非侵人性、射线与方格

7、的交叉长度或重叠面积为投影系数。方形可视化及测量精度高等特点，在T业多相流检测领域网格尺寸和形状相同，因而网格检索和投影系数计算简获得较广泛应用。通常，首先对场域进行剖分，将重建单。但该方法只能用锯齿状分布逼近平滑的界面，对界截面离散化成许多剖分单元，然后由测量的射线投影面的描述精度差；大小和形状固定，不能根据实际模型进数据反推各剖分单元的灰度值，重构出射线穿过的流行多尺度剖分，l天【此为保证图像精度，往往需要细分，导收稿日期：2010-01ReceivedDate：2010-01基金项目：国家自然科学基金重大国际合作项目(60820106002)、困家自然科学重

8、点基金项目