电容层析成像中图像重建算法评述

电容传感器具有非侵入、响应快、低成本、测量范围宽及易于安装等特点,在多相流在线检测中具有良好的发展前景。 电容层析成像中图像的重建算法与技术,是其在工业实际中得以应用的关键。近年来在图像重建方面的研究取得了较大的进 展,Tikhonov正则法,基于LBP迭代法、Landweber迭代法、同步迭代法及神经元网络法等对图像重建精度比LBP方法都有 了明显的提高,但其重建速度有待于进一步提高以适应在线应用。     

电容层析成像技术及其在循环流化床上的应用

电容层析成像技术应用于两相流尤其对于浓相两相流的测量研究,具有直观、非侵入、快速的特点.对过程层析成像技术及ECT技术进行了阐述,对ECT技术应用于循环流化床研究做了阐述和分析,认为该技术的发展具有广泛前景.     

电容层析成像系统图像重建新算法的研究

快速而又具在一定精度的图像重建算法是电容层析成像（ＥＣＴ）技术的关键。本文提出一种用多元线性回归法建立ＥＣＴ系统正向模型,用正则化法获得图像重建这一不适宜逆问题稳定解的图像重建新算法。仿真结果表明该方法能快速而较高精度地重建出两相流断层图像。     

电容层析成像图像重建中的迭代算法

电容层析成像技术中图像重建算法的准确与快速是其在工业实际中得以应用的关键。Landweber方法是一种简单、灵活的迭代算法，具有很好的正则化特性，它的投影变体能够提供非负的图像重建。Landweber算法实际应用的困难是其收敛速度太低。本文采用预处理方法来加快Landweber迭代方法的收敛速度，即通过较少的迭代次数，获得适当的重建结果。仿真实验表明，同经典的快速算法共轭梯度迭代方法相比，预处理Landweber迭代方法具有更好的重建图像质量。     

动态电容层析成像图像重建算法

提出了融合ECT测量信息和被测对象动态演化信息的新型图像重建模型;基于Tikhonov正则化方法,建立一个同时考虑了ECT测量信息、被测对象动态演化信息、时间与空间约束的新型图像重建目标泛涵,将图像重建问题转化为最优化问题;提出了集成分裂Bregman迭代法优势的新型算法求解该目标泛涵。数值仿真结果表明,所提出的图像重建算法其图像重建质量均优于OIOR算法、STR算法及PLI算法;同时由于所提出的图像重建算法同时考虑了测量数据和重建模型的不精确性,其抵抗测量噪声的能力得以提高。     

基于预优化变换的电容层析成像图像重建算法

本文提出了一种新型快速电容层析成像的图像重建算法。该方法首先将图像重建的病态问题转化为泛函极小化问题，然后采用Fletcher-Reeves算法（FR）有效地求解该泛函，并在求解的过程中引入物理意义上的约束使获得的解更符合实际情况。数值实验表明该算法的图像重建效果优于线性反投影法、Tikhonov正则法和Landweber迭代法，而且该算法具有较强的抗噪声能力。     

电容层析成像技术及应用

本文叙述了电容层析成像技术的基本原理,介绍了该技术在传感器,检测电路,图像重建算法及应用等方面的发展状况,并指出了今后可能的发展趋势。     

电容层析成像系统动态成像稳定性补偿方法

分析了影响基于交流型电容／电压转换电路的电容层析成像系统动态成 像的稳定性的原因是由于极板阵列控制电路的CMOS开关耦合电容的存在。为此,给出了两种解决方法：一是改变极板阵列控制电路模拟开关的安排;二是不改变原有电路,采用软件实时补偿。实验结果表明,两方法中采用后者更实用更经济。     

电容层析成像技术的研究进展与分析

电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)技术是以医学CT技术为基础,伴随着计算机技术和传感器技术发展起来的一种过程层析成像技术。对ECT系统的各个组成单元和工程应用的研究成果进行分类,并逐类进行总结论述。比较了不同结构的电容传感器,并对传感器参数的优化方法进行总结。讨论了测量电容值的各种方法及其优劣性。在归纳主要图像重建算法及其改进方法的同时,还分析了典型算法的原理和流程。总结了ECT系统的各种主要工程应用和成功案例。在此基础上,指出了有待发展的若干研究课题及关键技术,并对某些发展方向予以展望。     

基于多项式加速的电容层析成像图像重建算法

针对普通迭代方法收敛速度慢的问题,提出一种多项式加速的正则化迭代电容层析成像算法来加快其收敛速度.在介绍12电极电容层析成像系统基本原理的基础上,给出了该算法的数学模型,并利用谱分析对该算法的收敛性进行了证明.探讨了ECT应用该算法的可行性,该算法易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算法相比,该算法兼备成像质量高及收敛速度快等优点,为ECT图像重建算法的研究提供了一个新的思路.     

基于LabVIEW的直接三维电容层析成像系统

常规的电容层析成像系统只能提供典型层面的二维断层图,但多数过程发生在三维空间.基于虚拟仪器技术,设计开发了一种不经过二维断层成像的直接三维电容层析成像系统.该系统可分为传感器系统、数据采集系统和成像计算机3部分.数据采集系统以内置电容传感模块的C8051F700单片机为核心构成,采集各极板间的电容数据.计算机完成图像重建,图像显示以及ECT系统控制等功能.由于采用高集成度的C8051F700和LabVIEW软件开发平台,所开发的系统结构简单成本低,易实现远程监测.     

电容层析成像传感器的优化设计

本文从目标函数与优化方法两方面探讨了电容层析成像传感器的优化问题 ,提出一种以典型流型重建图像质量综合评分最优为目标 ,有限元分析与正交设计相结合的优化设计方法。实验结果表明 ,优化后的传感器重建图像质量有明显改善     

电容层析成像系统测量数据的归一化处理

电容层析系统重建图像前通常要对电容测量值作归一化处理，目前通用的是基于并联模型的归一化处理方法，本文用串联模型对测量数据进行了归一化处理，仿真结果表明，采用基于串联模型的归一化处理方法，可获得更好的重建图像质量。     

工业过程电容层析成像系统的硬件设计

设计一个具有简化电路结构的8极板电容层析成像系统硬件部分。该系统不仅适合实验室研究用,亦适合工业应用。它的最明显特色是硬件电路结构简单,性能优良,主要论述了该系统的结构特色,包括整体方案,极板控制阵列,基于AC的微小电容检测系统,软件补偿CMOS开关的耦合电容,系统标定和通信电路。     

基于Web3D技术的机电产品虚拟设计及其应用

主要介绍了Web技术和3D技术相结合的产物-Web3D技术的基本概念、特点及实现技术．并以实例的方式详细阐述了Web3D技术之一的Cult3D技术,在机电产品虚拟设计中的工作流程,从而可以有效地提高机电产品的信息传达效果,为新产品开发提供一种崭新的互动设计模式,最终提高企业的竞争力。     

两相流测量中电容层析成像图像重建的广义逆最小模解与线性反投影和迭代法的比较

本文根据电容层析成像ECT(ElectricalCapacitanceTomography)线性化了的电容与图像的关系,求出图像向量的广义逆最小模解。以试验数据对广义逆最小模解的图像重建能力进行研究。通过对广义逆最小模解、线性反投影法和迭代法三者的比较,了解了电容—图像线性方程的解不适宜电容层析图像重建的特点、线性反投影处理复杂物体分布图象的局限性,以及迭代法的优越性。同时发现了不加控制的迭代结果向广义逆最小模解结果趋进的现象。