收藏本站
《天津大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于聚类的电学层析成像算法及应用

张凯  
【摘要】:近年来发展起来的电学层析成像技术(Electrical Tomography,简称ET)在两相流/多相流流动参数分布状况的测量方面取得了一定的进展,已经成为解决两相流参数检测的有效手段,具有很大的潜力和广阔的工业应用前景。 电学层析成像技术ET (Electrical Tomography,简称ET)是目前最为广泛研究的一种过程层析成像技术,它具有系统成本低、成像速度快、适用范围广、非侵入式等优点,在PT中很有优势。因而,电学层析成像技术成为研究的热点。 然而,尽管ET技术取得了较大的进展,但是图像重建的精度和速度却一直是没有获得很大的进展。为了获得更佳的图像质量和更快的成像速度,许多研究者进行了不懈的努力,提出了多种图像重建算法,如反投影法、Landweber的迭代法等,但是这些算法各有不同的适用场合与局限性。 针对目前断层成像重建图像算法存在的成像精度较低和速度较慢的问题,基于模糊聚类算法,我们提出了一种具有原创性的新型图像重建算法。与现有的成像算法不同的是,我们把不同的传感器所获取的信息有序地映射到一个向量的空间进行聚类分析。同时,通过特征分组加权,充分考虑特征之间度量值的不均衡性,更好地描述了数据中不同特征作用的差异。实验证明,我们提出的算法能够充分地利用已有信息,获得更好的图像重建效果。进一步地,我们提出的算法实现简单,计算复杂度低,能够实时、动态地更新计算结果,为图像重建技术提供一个全新的手段。 最后,又从数据融合的角度做了ERT和ECT图像融合的初步研究。 我们应用Comsol公司开发的Comsol软件在电磁方面强大的数据仿真功能,对我们所需要的实验数据用其仿真得到。一方面可以完全得到理想中的数据,另一方面,对于我们的新算法来说,完全应用理想化下的数据有利于对算法效果的验证以及算法的发展。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 黄志尧,冀海峰,王保良,李海青;电容层析成像技术在线测量气固流化床空隙率的研究[J];高校化学工程学报;2002年05期
2 董峰,邓湘,徐立军,徐苓安;过程层析成像技术综述[J];仪器仪表用户;2001年01期
3 张淳,彭黎辉,姚丹亚,张宝芬;采用改进的PCA算法测量两相流相浓度[J];清华大学学报(自然科学版);2003年03期
4 张宝芬,焦清,黄松明;电容式两相流相浓度传感器的仿真及优化[J];清华大学学报(自然科学版);1992年01期
5 何敏,刘泽,董峰,熊汉亮,徐苓安;电磁层析成像技术图像重建的仿真研究[J];天津大学学报(自然科学与工程技术版);2001年04期
6 王雷,冀海峰,黄志尧,李海青;基于ECT传感器和模式识别的气液两相流空隙率测量新方法研究[J];仪器仪表学报;2005年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于弋川,何建军,何赛灵,邹勇卓;MSM光探测器直流特性的二维分析[J];半导体学报;2005年04期
2 马国瑜;求解非线性不等式组的LM算法[J];北京化工大学学报(自然科学版);1989年03期
3 张玉平,金锋,张岩,张宝芬;两相流相浓度检测技术的研究[J];北京理工大学学报;2002年03期
4 郑万松,董秀珍,尤富生,李正,张国鹏,赵大庆;家兔腹部内出血模型电阻抗断层成像初步研究[J];北京生物医学工程;2005年05期
5 江厚满,张若棋,张寿齐;用冲击波应力历史曲线确定材料物态方程参数[J];爆炸与冲击;1998年02期
6 归柯庭,韩吉田,施明恒;测量锅炉送粉管内煤粉浓度的电容传感器[J];传感技术学报;1996年04期
7 史志才,黄志尧,王保良,李海青;电容层析成像系统仿真研究[J];传感技术学报;2000年02期
8 王雷,王保良,冀海峰,黄志尧,李海青;电容传感器新型微弱电容测量电路[J];传感技术学报;2002年04期
9 刘铁军,黄志尧,王保良,李海青;基于双极性脉冲电流技术的电阻层析实时成像系统[J];传感技术学报;2005年01期
10 李其朋,丁凡;液压阀用耐高压电涡流位移传感器的研究[J];传感技术学报;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 马龙华;蒋庆龙;方科杰;;静电除尘器模型数值仿真及软件实现[A];第十二届中国电除尘学术会议论文集[C];2007年
2 何敏;许晓彦;;有限元法在电磁层析成像数值计算中的应用[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
3 李序;金喜平;季秀丽;;气力输送管道中固体颗粒质量流量测量技术及装置[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(下)[C];2001年
4 宋绍民;;热轧管材长度的相关在线检测方法研究[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
5 李纬;陈至坤;王福斌;史涛;郭建飞;;电容层析成像系统敏感场研究[A];第八届工业仪表与自动化学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈隽永;小波理论及其在超宽带雷达中的应用研究[D];电子科技大学;2000年
2 吴涧彤;压电晶体扭转效应的研究[D];大连理工大学;2000年
3 方家荣;高温超导混合磁悬浮轴承系统的研究与实验[D];中国科学院电工研究所;2001年
4 龚杏;微波断层成象重建算法研究[D];浙江大学;2001年
5 钟兴福;混沌动力学方法在石油两相管流参数检测中的应用[D];浙江大学;2001年
6 赵昀;神经网络在多相流参数检测中的应用[D];浙江大学;2001年
7 展志岗;植物生长的结构—功能模型及其校准研究[D];中国农业大学;2001年
8 严小卫;数据库技术及其在加速器腔设计中的应用研究[D];中国原子能科学研究院;2001年
9 林丽红;强力超小型系列磁性附着体的研制及应用[D];第四军医大学;2002年
10 徐桂芝;基于EIT技术的脑内电特性与功能成像研究[D];河北工业大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡海云;三坐标机复杂曲线曲面轮廓度自适应评价方法的研究及软件开发[D];西安理工大学;2000年
2 郭帆;点离散求解电磁场边值问题应用软件的实现[D];河北工业大学;2000年
3 赵立乔;Newton-PCG算法的优化软件及其数值经验[D];中国农业大学;2000年
4 于楠;深海采矿系统中输运软管的参数优化[D];大连理工大学;2000年
5 丁林;计算机仿真在电磁搅拌系统的应用与研究[D];北方工业大学;2001年
6 黄永辉;综合孔径成像微波辐射计反演算法及实验研究[D];中国科学院空间科学与应用研究中心;2001年
7 刘洋;电场强度对电极几何参数的灵敏度分析及其应用的研究[D];华北电力大学;2001年
8 曹晖;时域有限差分法在光纤光场中的应用[D];华中师范大学;2001年
9 陈宇红;二维电磁场的有限元计算[D];大连理工大学;2001年
10 刘宁宇;交流可控电抗器的磁场及其电感参数的数值分析[D];浙江大学;2001年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 黄志尧,冀海峰,王保良,李海青;电容层析成像技术在线测量气固流化床空隙率的研究[J];高校化学工程学报;2002年05期
2 赵艳艳,李留仁,刘海峰,于遵宏;水平管中气固两相流的混沌特征分析[J];华东理工大学学报;2004年05期
3 罗文广;一种改进的单纯形优化算法及其仿真研究[J];计算机仿真;2003年10期
4 魏颖,于海斌,王师;正则化广义逆ERT图像重建算法的研究[J];控制与决策;2003年04期
5 张淳,彭黎辉,姚丹亚,张宝芬;采用改进的PCA算法测量两相流相浓度[J];清华大学学报(自然科学版);2003年03期
6 何敏,刘泽,董峰,熊汉亮,徐苓安;电磁层析成像技术图像重建的仿真研究[J];天津大学学报(自然科学与工程技术版);2001年04期
7 王化祥,朱学明,张立峰;用于电容层析成像技术的共轭梯度算法[J];天津大学学报;2005年01期
8 李英,黄志尧,冀海峰,李海青;两相流参数测量ERT图像重建算法的研究[J];浙江大学学报(工学版);2003年04期
9 马艺馨,董峰,郑之初,吴应湘;迭代法求矩阵广义逆的ERT图像重建算法[J];自然科学进展;2001年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 龚铁柱;正电子成像重建技术[D];浙江大学;2001年
2 王雷;电容层析成像系统的研制及其在两相流参数检测中的应用研究[D];浙江大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 王刚;证据理论及其在图像目标识别中的应用[D];西北工业大学;2002年
2 赵天昀;像素级图像融合技术研究[D];成都理工大学;2004年
3 赵武玲;ERT图像重建算法及三维图像显示研究[D];天津大学;2006年
4 王洪光;融合显示红外在线监测系统的实用化研究[D];天津理工大学;2007年
5 赵波;电容层析成像技术图像重建算法研究[D];河北理工大学;2007年
6 张亮;基于matlab的电阻层析成像(ERT)与仿真平台设计[D];中国石油大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王晖;高建波;骆剑平;;电阻抗成像技术[J];北京生物医学工程;2006年02期
2 蔡玉芳,王珏,杨德鸿;CT三代扫描旋转中心偏离的卷积反投影算法[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年09期
3 冀海峰,黄志尧,吴贤国,李海青;基于小波变换的气固流化床压力波动信号的分析[J];高校化学工程学报;2000年06期
4 赵贵兵,石炎福;气固流化床压力波动的Lyapunov指数谱研究[J];高校化学工程学报;2000年06期
5 黄志尧,冀海峰,王保良,李海青;电容层析成像技术在线测量气固流化床空隙率的研究[J];高校化学工程学报;2002年05期
6 王祜民,刘可学;卷积反投影法重建温度场[J];计算物理;1999年05期
7 张淳,彭黎辉,姚丹亚,张宝芬;采用改进的PCA算法测量两相流相浓度[J];清华大学学报(自然科学版);2003年03期
8 王化祥;王春艳;;肺部电阻抗成像系统[J];医疗卫生装备;2006年04期
9 许会,金锋,王师,匡石;电容传感器场灵敏度的合理计算方法探讨[J];仪器仪表学报;1999年05期
10 王雷,冀海峰,黄志尧,李海青;基于ECT传感器和模式识别的气液两相流空隙率测量新方法研究[J];仪器仪表学报;2005年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵祥模;李娜;关可;宋焕生;;基于LTI射线追踪的改进的ART算法[J];中国图象图形学报;2009年05期
2 戚秀真;荆园园;;混凝土超声层析成像中的塔式算法[J];电子科技;2008年10期
3 樊瑶;赵祥模;褚燕利;党乐;;基于预条件共轭梯度法的混凝土层析成像[J];计算机工程;2008年23期
4 郝魁红,王化祥;一种新型层析成像重建算法[J];中国民航学院学报;2005年02期
5 王雷;邵晓寅;;ECT传感器灵敏场在不同管径下对重建图像保真度的影响研究[J];电子测量与仪器学报;2005年04期
6 黄志尧,金宁德,李海青;层析成像技术在多相流检测中的应用[J];化学反应工程与工艺;1996年04期
7 王雷,王保良,冀海峰,黄志尧,李海青;两相流检测ECT高速数据采集系统的研制[J];浙江大学学报(工学版);2002年05期
8 李扬,汪仁煌,郑莹娜,邹旭华;基于ART的光学过程层析成像扇束图像重建[J];仪器仪表学报;2004年05期
9 马宁,胡正仪,唐雪原,王延平;一种用于走时层析成像的改进算法[J];CT理论与应用研究;1995年04期
10 王化祥;薛倩;;基于扩充投影矩阵与盲去卷积的代数重建算法[J];天津大学学报;2011年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李龙生;苏明旭;蔡小舒;董学金;宋延勇;;颗粒超声层析成像的散射特征分析[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
2 张勇;何彬;张全虎;冯朝;;层析γ扫描图像重建的迭代算法[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第5册)[C];2009年
3 邓娟;任超世;沙洪;;三种EIT图像算法仿真成像及图像效果评价[A];天津市生物医学工程学会第30次学术年会暨生物医学工程前沿科学研讨会论文集[C];2010年
4 李玉喜;刘四新;;跨孔层析成像四种算法的研究[A];中国地球物理·2009[C];2009年
5 曾吕明;邢达;谷怀民;杨迪武;杨思华;向良忠;;基于多元线性阵列探测器的快速微波致热声层析成像[A];第十次中国生物物理学术大会论文摘要集[C];2006年
6 裴顺平;许忠淮;汪素云;;中国大陆Sn波速度层析成像[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年
7 高丽丽;何琳;徐果明;朱良保;;层析成像中反演参数选取的影响[A];中国地球物理学会第二十届年会论文集[C];2004年
8 张春华;刘纪元;;合成孔径声纳技术的研究进展及未来[A];中国声学学会2005年青年学术会议[CYCA'05]论文集[C];2005年
9 印胤;刘力;孙功星;;高精度CT图像重建的并行运算实现[A];第11届全国计算机在现代科学技术领域应用学术会议论文集[C];2003年
10 周连庆;赵翠萍;陈章立;;利用地方震层析成像研究龙滩水库库区三维V_P和V_P/V_S层析成像[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 黄寰;层析成像技术揭示地球奥秘[N];中国矿业报;2004年
2 南京军区南京总医院医学影像研究所 王骏;CT技考“显像”计[N];医药经济报;2007年
3 ;提高MCU通信和显示性能[N];中国电子报;2009年
4 本报记者 孟凡君;资源勘探的得力助手[N];中国矿业报;2008年
5 张玉泉;诊断头颈部隐形骨折螺旋CT一枝独秀[N];中国医药报;2007年
6 记者 刘如春 通讯员 刘文祥;地震CT技术洞悉岩溶变化[N];地质勘查导报;2008年
7 本报特约记者 曹菲;杨文采与他的应用地球物理反演理论[N];地质勘查导报;2006年
8 本报记者 李大庆;1000万元的CT机告诉我们什么[N];科技日报;2011年
9 罗继飞 何玉文;三个绵阳的“引爆”方式[N];四川日报;2004年
10 ;螺旋CT[N];农村医药报(汉);2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王浩全;超声阵列层析成像检测方法研究[D];中北大学;2011年
2 孙雪楠;数值逼近在CT图像重建中的应用[D];吉林大学;2005年
3 马晨欣;CT图像重建关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
4 谢代梁;电容层析成像技术在两相流参数检测中的应用研究[D];浙江大学;2005年
5 白志明;深地震测深剖面的层析成像研究及其应用[D];中国地震局地球物理研究所;2002年
6 高飞;基于随机优化理论的3D ECT数据校正及图像重建[D];浙江大学;2009年
7 王振宇;土木工程的层析成像与广义反演研究[D];浙江大学;2003年
8 李扬;消光层析成像技术及在气体—颗粒流场检测中的研究[D];广东工业大学;2004年
9 罗戎蕾;基于小波多分辨率分析的图像重建算法研究[D];浙江大学;2004年
10 梅欣;膀胱癌放射治疗中膀胱内在靶体积的个体化确定及对剂量学影响的研究[D];复旦大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李林;矢量场和磁场层析成像方法的建立及其计算机模拟[D];西北大学;2009年
2 张凯;基于聚类的电学层析成像算法及应用[D];天津大学;2010年
3 王淑荣;电容层析成像中最优化算法的研究与应用[D];华北电力大学(北京);2010年
4 公伟;变密度随机采样的并行磁共振成像方法的研究[D];青岛大学;2010年
5 张亚利;提高ECT系统性能的方法研究[D];沈阳工业大学;2004年
6 景越峰;基于CCG的闪光照相图像重建研究[D];中国工程物理研究院;2005年
7 朱翚;利用MATLAB进行图像重建的算法研究[D];苏州大学;2003年
8 郑德伟;连续太赫兹波层析成像实验研究[D];电子科技大学;2011年
9 朱建;红外图像超分辨率重建的仿真研究[D];南京理工大学;2005年
10 李化欣;单目标优化图像重建算法的研究[D];中北大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026