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时间:2019-03-17
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1、工学硕±学位论文电容层析成像H维传感器结构设计与图像重建许闻楷哈尔滨理工大学2016年3月国内图书分类号:TP391.4工学硕±学位论文电容尉斤成像Hi隹传綺観十与图像館硕±研究生:许闻楷导师:陈德运申请学位级别:工学硕古学科:软件王程、专业所在单位:计算机科学与技术学院答辩日期:2016年3月授予学位单位:哈尔滨理工大学ClassifiedIndex:TP391.4DissertationfortheMasterDegreeinEnginee
2、ringnof-DesigThreeDimensionalSensorandImaeReconstructionforElectricalgCapacitanceTomographyXuWenkaiCandidate:ChenDeunSuervisor:ypMasterofEnineerinAcademicDereeAliedfor:gggppSoftwareEnineerinSecialt:ggpyDateofOralExamination:M
3、arch,2016University;HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕壬学位论文原创性声明本人郑重声明:此处所提交的硕±学位论文《电容层析成像H维传感器结》在导师指导下,在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期构设计与图像重建,是本人间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除己注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本文研究王作做出贡献的个人和集体,均已在文中W明确方式注明。。本声明的法律结果将完全由本人承担
4、'作者签名:旬媒日期;居年是月赛日今哈尔滨理工大学硕±学位论文使用授权书《电容层析成像H维传感器结构设计与图像重建》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成的硕主学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有。,本论文的研巧内容不得W其他单位的名义发表本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部口提交论文和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可W采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,可W公布论文的全部或部分内容。本学位论文
5、属于。保密□,在年解密后适用授权书[不保密0。(请在W上相应方框内打V)作者签名:确乎接日期:年^月案/日^备导师签名;:曰期年j月曰--I哈尔滨理工大学工学硕±学位论文电容层析成像王维传感器结构设计与图像重建摘要电容层析成像技术(ElectricalCapacitanceTomography,ECT)作为过程层析一个重要研究方向成像领域的,近年来发展极为迅速。依赖于电容测量的工作原理,正,电容层析成像技术具有安全性高、探测非侵入、适用范围广等优点是基于此,电
6、容层析成像技术具有十分广泛的应用范围。在实际应用中,也伴""随着相应的问题。传统传感器是二维成像,得到的也只是切片图,这种成像方式有很多弊端。在流体传输的过程中,有些问题很难直接反映出来。ECT传感器用W成像的敏感场分布是不均匀的,敏感场分布受被测介质的分布位置与(""所占面积的大小)与两相介质电容率差值的影响,形成软场效应,导致重建图像精度降低。针对上述问题,本文主要做了如下工作:1.了解电容层析成像的技术原理,结合本课题的具体研究方向,有针对性的查阅直接H维电容层析成像技术的相关资料,并指出
7、直接H维电容层析成像系统研巧的必要性。2.深入了解电容层析成像系统各姐成部分,传感器的构成、分类及传感器的相关系数,数据采集系统的相关理论知识W及成像系统的相关理论并且研究电容层析成像系统敏感场的特性。3.通过对传统电容层析成像传感器的研巧,设计新型直接兰维ECT传感器,,同时改进原有激励模式。实验证明运用新型H维ECT传感器不仅可增加投影数据,还能有效的提高测量精度。""4.对特性进斤了详细的研究并分析其成因软场。并通过设置先验条""件的方法构造粒子群适应度函数,从而弥补软场效应造成的缺
8、陷,并利用双粒子群协同优化算法寻找图像重建最优解。通过实验对设置先验条件的双粒子群协同优化算法进行证明,应用新型图像重建法的重建结果与应用传统重建图像算法重建结果进行对比,图像质量,图像精度明显提升,并且克服了局部极优。关键词电容层析成像;H维电容层析成像传感器;双电极
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