ECT的圖象重建正則化算法研究.pdf

1、電容層析成像技術(shù)是基于電容傳感機理的過程成像技術(shù)。它具有非侵入性、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、實時性好等優(yōu)點，可獲取過程參數(shù)的二維/三維圖像信息。研究報告顯示該項技術(shù)在工業(yè)過程檢測與控制中具有廣闊的應(yīng)用前景。 ECT圖像重建是一個離散不適定問題，因此圖像重建算法有必要施加正則化和先驗信息限制以保護解的唯一性和穩(wěn)定性。本文重點研究應(yīng)用正則化策略處理ECT圖像重建離散不適定問題，主要完成工作如下： (1)利用奇異值分解和條件數(shù)等工具深

2、入分析了ECT離散不適定反問題的不適定性及其對問題解穩(wěn)定性的影響，針對ECT圖像重建的不適定型，應(yīng)用正則化方法。介紹了普遍應(yīng)用的幾種圖像重建正則化方法，通過仿真試驗，對它們的圖像重建質(zhì)量進行比較和分析，為進一步提高正則化方法在ECT圖像重建中的有效性打下了基礎(chǔ)； (2)介紹了L-曲線法和廣義交叉驗證(GCV)兩種流行的正則化參數(shù)計算方法，對它們的理論進行了詳細推導(dǎo)，說明了其理論上的合理性，并在仿真試驗中應(yīng)用它們選擇正則化參數(shù)，結(jié)

3、果表明圖像重建質(zhì)量有所提高； (3)針對Landweber迭代方法收斂速度慢的問題，采用預(yù)處理技術(shù)加快其收斂速度，使用ECT仿真數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)對預(yù)處理Landweber迭代方法的收斂速度和成像質(zhì)量進行了評價，結(jié)果表明預(yù)處理Landweber迭代方法同未經(jīng)預(yù)處理的Landweber迭代方法相比只需較少的迭代次數(shù)就可以獲得較好的圖像重建結(jié)果； (4)針對CGLS迭代方法半收斂現(xiàn)象嚴重的問題，采用預(yù)處理矩陣，使用ECT仿真數(shù)據(jù)