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基于改进信赖域的电容层析成像图像重建算法
  • ISSN号:0254-3087
  • 期刊名称:仪器仪表学报
  • 时间:0
  • 页码:1076-1081
  • 分类:TP216[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]哈尔滨理工大学,哈尔滨150080, [2]东北林业大学,哈尔滨150080
  • 相关基金:国家自然科学基金(60572153 60972127); 高等学校博士学科点专项科研基金(200802140001); 黑龙江省自然科学基金(F200609); 教育部春晖计划(Z2007-1-15013)资助项目
  • 相关项目:基于电容层析成像技术的中药提取过程成像研究
中文摘要:

针对电容层析成像技术中的"软场"效应和病态问题,提出了一种改进信赖域的新电容层析成像算法。在分析电容层析成像基本原理的基础上,推导出了求解ECT反问题的信赖域算法的计算步骤,同时利用BFGS公式对迭代过程中产生的Hesse矩阵进行校正。在此基础上对信赖域算法的收敛性进行了分析和证明,算法满足收敛条件且重建图像误差小。仿真和实验结果表明,和LBP、Landweber和共轭梯度算法相比,对于简单流型该算法兼备成像质量高、边界均匀稳定等优点,为ECT图像重建算法的研究提供了一个新的方法。

英文摘要:

Aiming at the "soft field" effect and ill-posed problem in electrical capacitance tomography, an improved trust region based new algorithm is proposed for electrical capacitance tomography. Based on the analysis of the basic principle of electrical capacitance tomography, the calculation steps of the trust region algorithm are deduced for solving ECT inverse problem, and the Hesse matrix produced in the iterative process is corrected using BFGS formula. The convergence characteristic of the trust region algorithm is analyzed; result shows that the proposed algorithm meets the convergence condition and the error of image reconstruction is small. Experiment and simulation results indicate that for simple flow pattern, compared with LBP, Landweber and conjugate gradient algorithms, this new algorithm provides high quality images and favorable stability, which presents a feasible and effective way to the research on image reconstruction for electrical capacitance tomography system.

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期刊论文 31 会议论文 6 获奖 4 专利 1
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期刊信息
  • 《仪器仪表学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国仪器仪表学会
  • 主编:张钟华
  • 地址:北京东城区北河沿大街79号
  • 邮编:100009
  • 邮箱:yqyb@vip.163.com
  • 电话:010-84050563
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-3087
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2179/TH
  • 邮发代号:2-369
  • 获奖情况:
  • 1983年评为机械部科技进步三等奖,1997年评为中国科协优秀科技期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42481