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改进型离线迭代在线重构算法的电容层析成像技术研究

作者: 刘骁 王小鑫 胡红利 张肖

  在科技快速发展的今天,两相流广泛存在于石油、化T、冶金等国民经济生产领域之中,并且其流型特征等参数在工艺流程的检测中发挥着相当重要的作用。由于两相流的复杂性,传统的检测技术难以准确测量及正确评估。电容层析成像(ECT)技术可以提供封闭管道或容器内部的可视化信息,并具有非侵入、响应速度快及成本低等优点,是一个新兴的研究热点。
  ECT系统包含求解正问题和逆问题两部分:正问题是指通过管道内部介质空间分布推算出板极间电容值;逆问题是指根据测量或仿真电容值,通过ECT图像重构算法得到管道内介质分布的灰度图像。
  ECT中的逆问题即图像重建算法,是一个典型的病态问题,且伴有非线性和半收敛等现象。离线迭代在线重构算法(OIOR)较之传统的迭代算法和代数重建算法有更快的收敛速度,但成像精度较低。因此,本文以12电极电容层析成像系统为对象,研究了离线迭代在线重构算法的电容层析成像技术,且针对OIOR算法成像精度较低的问题,采用了迭代滤波过程以提高成像精度。对层流、核心流、环形流和扇形流4种典型流型的仿真电容值与核心流和层流的实测电容值进行了图像重构,并与传统的OIOR算法和联立迭代重建法(SIRT)进行了比较。
论文来源:《西安交通大学学报》 2014年4期
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