电容层析成像图像重建与融合方法研究

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1、工程硕士学位论文电容层析成像图像重建与融合方法研究于金平哈尔滨理工大学2016年3月国内图书分类号：TP391.4工程硕士学位论文电容层析成像图像重建与融合方法研究硕士研究生：于金平导师：陈德运申请学位级别：工程硕士学科、专业：软件工程所在单位：计算机科学与技术学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP391.4DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringStudyonImageReconstructionandImageFusionMethodforElectricalCapacitanc

2、eTomographyCandidate：YuJinpingSupervisor：ChenDeyunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：SoftwareEngineeringDateofOralExamination：March,2016University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕±学位论文《电容居析成像图像垂建与韶合方法研究）），是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间独立

3、进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除己注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：矛違斗ｎ期：２０１６年３月３。Ｈ哈尔滨理工大学硕±学位论文使用授权书《电容层析成像图像重建与融合方法研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成的硕±学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工－大学所有，本论文的研究内容不得ｔｕ其他单位的名义发表。本人完全Ｔ解哈尔滨理工大学义于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向巧关部口提交论

4、文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可采用影巧、缩印或其他复制手段保存论文，可臥公布论文的全部或部分内容。本学位论文摇于保密，在年解密后适用授权书。Ｉ□不保密０。（请在科上相瞄方框内打Ｖ）作者签名：寻違曰期：２〇１６年３月如Ｈ午＇导师签名：１＾５之日朋：２０１６年３月知鬥一＿电容层析成像图像重建与融合方法研究摘要电容层析成像技术(ECT)是应用最为广泛的过程层析成像技术(PT)，由于它安全性能好、适用范围广、价格相对低廉和非侵入式等优点，所以在工业生产业、化学制造业、航天航空业、医学研究业等现实生活中被广泛推崇，成为目前流

5、动层析成像技术主要研究热点和发展趋势。ECT反问题求解是ECT技术最为成功的应用，重建图像的速度与精度决定图像质量的好坏。本文着重分析了ECT系统本身存在的“软场”特性和求解过程中遇到的“病态”性以及“不适定”性等问题，深入研究了电容层析成像技术的反问题求解和图像重建算法，针对ECT图像重建算法质量问题，提出了两种改善图像精度算法，主要工作内容如下：1．了解电容层析成像技术的成像原理，结合课题研究的背景和意义，分析当前的国内外发展现状以及发展趋势，指出多相流技术在各行各业生产中存在的重要意义。2．分析PT技术的数学理论和实际应用，从而深入研究ECT技术成像机理并对其建立数学模型。针

6、对灵敏度分布函数图像重建原理，对灵敏度函数进行有效数学论证。3．研究ECT反问题的知识，并对几种典型的重建算法进行模拟仿真，通过MATLAB软件仿真得到重建图像进行对比和误差分析，获得各类算法的优势，力图找到差异算法的差别应用范畴。4．针对图像成像质量差问题，提出一种基于局部方差的电容层析成像技术的图像融合方法。采用多源图像分析处理技术，对重建图像采用不同融合规则处理，得到新的融合图像。实验表明，融合后的图像成像精度很高，误差较小。5．引用禁忌搜索算法到ECT图像重建算法中，通过设定目标函数，限制特设准则、终止准则等完成图像重建。融合算法和禁忌搜索算法重建图像质量都很高，但是禁忌搜

7、索算法对初始值的选定要求很大，算法复杂性很高。关键词电容层析成像；图像重建算法；图像融合；融合规则；禁忌搜索算法；-I-StudyonImageReconstructionandImageFusionMethodforElectricalCapacitanceTomographyAbstractCapacitancetomography(ECT)isthemostwidelyusedprocesstomography(PT),duetoitsgoodsafetyper