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《基于遗传算法电容层析成像图像重建算法的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、基于遗传算法电容层析成像图像重建算法的研究第7卷第3期2003年9月电机与控制ELECTRICMACHINESANDCoNTRoLV0l_7No.3Sept.,2003基于遗传算法电容层析成像图像重建算法的研究陈德运,郑贵滨,于晓洋,孙立镌(哈尔滨理工大学计算机与控制学院,黑龙江哈尔滨150~0)摘要:采用了有限元法和归一化敏感场对传感器进行了仿真分析和计算,并提出了敏感场数值从有限元域到成像域的转换方法和一种新的基于遗传算法的ECT图像重建方法.该图像重建方法利用流型数据作为初始值在一定的范围内搜索最优解,能以较高的精度重建两相流体的断层图像,为ECT图像重建算法的研究提供了一个新的思路.
2、关键词:电容层析成像;有限元;遗传算法;两相流中圈分类号:TP751文献标识码:A文章编号:1007—449X(2003)03—0207—05Imagereconstructionalgorithmbasedongeneticalgorithmsfortwo—phaseflowelectricalcapacitancetomographysystemCHENDe—yun,ZHENGGui—bin,YUXiao—yang,SUNLi—quan(HarbinUniversityofScienceandTechnology,Harbin150080,China)Abstract:Simulatio
3、nofthesensorsandthecomputationofthenormalizedsensitivitydistributionisperformedusingtheFiniteElementMethod.ThemethodtranslatesthesensitivitydistributionfromtheFiniteElementfieldtoimage—reconstructionfieldandanimagereconstructingmethodbasedonthegeneticalgorithmsisproposedFlowregimedataareusedininiti
4、alizingtheresolutionandthebestanswercanbefoundoutbysearchingthelimitedrangearoundtheinitialresolution.Withthisnewalgorithm,sectionimageoftwo—componentflowcanbereconstructedwithbetteraccuracyatahigherspeed,andtheaccurateratioofdifferentcomponentcanbeattained.Keywords:electricalcapacitancetomography;
5、finiteelementmethod;geneticalgorithms;two-componentflow1引言流动层析成像技术是近年来飞速发展起来的一门新技术,该技术在解决多相流检测问题上有巨大的发展潜力和广阔的工业应用前景.电容层析成像技术(ElectricalCapacitanceTomography,ECT)以其成本低,适用范围广,结构简单,非侵人式,安全性能好等优点,成为目前流动层析成像技术发展的主流和研究热点.由于电容层析成像系统本身固有的非线性特点,且能得到的独立电容测量值(ep投影数据)数量非常有限,远远小于重建图像的像素个数,反演问题不存在解析解,图像重建的难度较大.图
6、像收甍日期:2002-I1一l6;修甍日期:2002—12-20基金】
7、i目:黑龙江省重点哥}技攻关项目(GC02AI~6);黑龙江省自然科学基金项Iil(F01—25);黑龙江省教育厅计赳项Iil(9551106)作者篱介:陈德运(19一).男.教授.研究方向为人工智能,图像处理,计算机视觉,多相流检测技术;郑贵滨(i972-),男.讲师.研究方向为图像处理.多相流检测技术多媒体技术:于晓洋(1962-),男.博士.教授,研究方向为图像处理,计算机视觉,多相流检测技术;孙立镌0944一),男.教授.博导.研究方向为计算机图像学.仪器仪表CAD,计算机辅助工业造型.208电机与控制第7卷重建
8、算法一直是电容层析成像技术实用化及进一步发展的主要难点.探索良好的图像重建算法十分重要.遗传算法具有高度的并行性,随机性和自适应性,非常适合解决复杂的非线性问题寻找整体最优解,并在很多领域获得了成功的应用.本文探讨了利用遗传算法结合流型特点采取两级重建的方法进行两相流的图像重建,获得了较好的效果,为ECT图像重建算法的研究提供了一个新的方法和思路.2电容层析成像系统基本原理及敏感场定义电容层析成像系统由电容传
