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基于压缩感知的电容层析成像图像重建算法
, s1 N5 N2 E" G) S# E摘要:为提高电容层析成像(ECT')系统采样速率及重建图像质量,本文提出一种基于压缩感知理论的ECT图像重建算法.首先,应用离散Fourier变换基将原始图像灰度信号进行稀疏化处理;接着,从16电极ECT系统中随机选取14个电极按随机顺序进行激励,并按随机顺序测量不同电极之间电容值,得到测量电容信号并建立相应的观测矩阵;最后,采用Ll范数正则化模型和原对偶内点法实现图像重建.仿真实验结果表明,基于压缩感知理论算法重建的图像其质量优于Landweber迭代算法,在节省采样时间的同时可实现较高精度的图像重建,为ECT图像重建的研究提供了一种新的手段.
# h' Z/ _0 K; D) F: S4 t3 o关键词:电容层析成像;图像重建;压缩感知;L1正则化;原对偶内点法
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1引言; V1 Q* ]* b" a2 m$ c- p h
电容层析成像(Electrical capacitance tomography ,简称ECT')技术是自20世纪80年代发展起来的一种用于检测工业管道中多相流的过程层析成像技术",具有非辐射、非侵入、结构简单、成本低、安装携带方便、响应速度快等优点,现已成为国内外过程参数检测人员研究的焦点[2].+ {6 y1 { r7 o- q% S8 b; |, x; C
典型16电极ECT系统一般由三部分组成:传感器(空间敏感电极阵列)、数据采集系统及图像重建单元.其中:敏感电极阵列将管道截面处物场信息转换为电容信号;数据采集系统产生激励信号传送至激励电极，6 I8 x! D5 e% J- g
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发表于 2021-2-18 10:37
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