结合信息融合的ECT成像技术研究
发布时间：2022-08-10 16:32
多相流流动在工业生产过程中广泛存在,但由于其热工过程十分复杂,导致目前流动参数的设置仍然主要依靠经验。为了探究气固两相流的运动机理和规律,采用电容层析成像技术（ECT）进行研究,该技术的结构比较简单,成本低廉,具有非侵入性,适合检测封闭管道内的气固两相流相分布情况。但由于ECT系统存在“软场”特性和“病态”问题,使得其重建图像的精度不高,本文以提高ECT重建图像精度为研究目标,提出了两种融合方法改善成像质量,主要工作如下:1.针对ECT系统的“软场”特性和“病态”问题,提出使用贝叶斯数据融合方法来改善重建图像精度。以五种典型两相流相分布作为研究对象,搭建了 12电极方形传感器实验台进行测量,将ECT技术的重构图像作为软数据,硬数据采用待测空间内的离散点数据,为了将离散点数据的影响扩展到整个待测空间,使用本征正交分解方法（POD）对硬数据进行处理,同时引入权重因子,用于满足用户对两种数据信息的不同侧重。结果表明,提出的融合方法能够使图像边缘更加清晰,能够很好的分离粘连物体,尤其对于ECT技术不能重建的尖锐边缘有很好的效果。2.成功将贝叶斯最大熵方法应用到ECT图像融合的过程中,仿真研究表...
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 电容层析成像技术国内外研究发展现状
1.2.1 电容层析成像技术
1.2.2 电容层析成像技术发展趋势
1.2.3 电容层析成像技术的技术难点
1.3 本文主要研究内容
第2章 电容层析成像系统的组成及工作原理
2.1 引言
2.2 ECT系统的组成
2.3 ECT系统工作原理
2.3.1 ECT系统的数学原理
2.3.2 ECT系统的正问题
2.3.3 ECT系统的逆问题
2.4 本章小结
第3章 基于贝叶斯数据融合算法的ECT重建算法研究
3.1 引言
3.2 数据类型
3.3 基于BDF框架的图像融合方法
3.3.1 ECT系统测量数据(软数据)获取与处理
3.3.2 精确点数据(硬数据)获取与处理
3.3.3 贝叶斯数据融合(BDF)框架
3.3.4 融合结果与分析
3.4 本章小结
第4章 基于贝叶斯最大熵方法的传感器位置优化策略
4.1 引言
4.2 贝叶斯最大熵方法
4.2.1 信息与熵的内在联系
4.2.2 标准贝叶斯条件公式的扩展
4.2.3 BME的分析过程
4.3 位置优化方法
4.4 结果比较与分析
4.5 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于D-S证据理论的CT/ECT图像融合实验方法[J]. 司志宁,田沛,张立峰. 中国测试. 2018(01)
[2]基于压缩感知的电容层析成像图像重建算法[J]. 张立峰,刘昭麟,田沛. 电子学报. 2017(02)
[3]稠密气固两相流颗粒质量流量测量方法研究[J]. 张虎,胡春波,孙海俊,邓哲,徐义华. 固体火箭技术. 2015(01)
[4]新型ECT数据采集系统设计与实现[J]. 陈德运,高明,李伟,王莉莉,王飞虎. 电机与控制学报. 2013(05)
[5]改进敏感场的电容层析成像图像重建算法[J]. 赵进创,刘金花,黎志刚,傅文利,李贤宇. 计算机工程与应用. 2012(04)
[6]气固两相流模型在流场分析中的研究进展[J]. 孙晨,陈凌珊,汤晨旭. 上海工程技术大学学报. 2011(01)
[7]基于小波变换的图像融合技术研究[J]. 陈浩,王延杰. 微电子学与计算机. 2010(05)
[8]基于改进Gauss-Newton的电容层析成像图像重建算法[J]. 陈德运,陈宇,王莉莉,于晓洋. 电子学报. 2009(04)
[9]基于敏感场变换的电容层析成像图像重建算法研究[J]. 陈至坤,李玮,邓乃灏. 电子测量技术. 2008(04)
[10]基于预优化变换的电容层析成像图像重建算法[J]. 雷兢,孙猛,董向元,刘石. 仪器仪表学报. 2007(03)
博士论文
[1]贝叶斯最大熵方法时空预测关键问题研究与应用[D]. 张楚天.华中农业大学 2016
硕士论文
[1]气固两相流检测用16电极静电成像系统研究[D]. 淦亚锋.北京交通大学 2018
[2]基于CFD数值模拟和本征正交分解的风场重建[D]. 孙莹.华北电力大学(北京) 2017
[3]阵列式静电传感器成像系统研究[D]. 穆星达.北京交通大学 2016
[4]电容层析成像图像重建与融合方法研究[D]. 于金平.哈尔滨理工大学 2016
[5]电容层析成像系统重建图像融合方法研究[D]. 沈月.哈尔滨理工大学 2016
[6]电容层析成像图像重建算法研究[D]. 李佳.华北电力大学 2016
[7]基于电容层析成像系统（EGT）的燃烧实验及三维成像研究[D]. 刘婧.华北电力大学 2015
[8]电容层析成像图像重建质量及稳定性研究[D]. 于文昕.哈尔滨理工大学 2013
[9]提高ECT系统图像重建质量的方法研究[D]. 夏晶晶.南京理工大学 2013
[10]电容层析成像的图像重建算法研究[D]. 杨健.东北大学 2012
本文编号：3673973
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 电容层析成像技术国内外研究发展现状
1.2.1 电容层析成像技术
1.2.2 电容层析成像技术发展趋势
1.2.3 电容层析成像技术的技术难点
1.3 本文主要研究内容
第2章 电容层析成像系统的组成及工作原理
2.1 引言
2.2 ECT系统的组成
2.3 ECT系统工作原理
2.3.1 ECT系统的数学原理
2.3.2 ECT系统的正问题
2.3.3 ECT系统的逆问题
2.4 本章小结
第3章 基于贝叶斯数据融合算法的ECT重建算法研究
3.1 引言
3.2 数据类型
3.3 基于BDF框架的图像融合方法
3.3.1 ECT系统测量数据(软数据)获取与处理
3.3.2 精确点数据(硬数据)获取与处理
3.3.3 贝叶斯数据融合(BDF)框架
3.3.4 融合结果与分析
3.4 本章小结
第4章 基于贝叶斯最大熵方法的传感器位置优化策略
4.1 引言
4.2 贝叶斯最大熵方法
4.2.1 信息与熵的内在联系
4.2.2 标准贝叶斯条件公式的扩展
4.2.3 BME的分析过程
4.3 位置优化方法
4.4 结果比较与分析
4.5 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于D-S证据理论的CT/ECT图像融合实验方法[J]. 司志宁,田沛,张立峰. 中国测试. 2018(01)
[2]基于压缩感知的电容层析成像图像重建算法[J]. 张立峰,刘昭麟,田沛. 电子学报. 2017(02)
[3]稠密气固两相流颗粒质量流量测量方法研究[J]. 张虎,胡春波,孙海俊,邓哲,徐义华. 固体火箭技术. 2015(01)
[4]新型ECT数据采集系统设计与实现[J]. 陈德运,高明,李伟,王莉莉,王飞虎. 电机与控制学报. 2013(05)
[5]改进敏感场的电容层析成像图像重建算法[J]. 赵进创,刘金花,黎志刚,傅文利,李贤宇. 计算机工程与应用. 2012(04)
[6]气固两相流模型在流场分析中的研究进展[J]. 孙晨,陈凌珊,汤晨旭. 上海工程技术大学学报. 2011(01)
[7]基于小波变换的图像融合技术研究[J]. 陈浩,王延杰. 微电子学与计算机. 2010(05)
[8]基于改进Gauss-Newton的电容层析成像图像重建算法[J]. 陈德运,陈宇,王莉莉,于晓洋. 电子学报. 2009(04)
[9]基于敏感场变换的电容层析成像图像重建算法研究[J]. 陈至坤,李玮,邓乃灏. 电子测量技术. 2008(04)
[10]基于预优化变换的电容层析成像图像重建算法[J]. 雷兢,孙猛,董向元,刘石. 仪器仪表学报. 2007(03)
博士论文
[1]贝叶斯最大熵方法时空预测关键问题研究与应用[D]. 张楚天.华中农业大学 2016
硕士论文
[1]气固两相流检测用16电极静电成像系统研究[D]. 淦亚锋.北京交通大学 2018
[2]基于CFD数值模拟和本征正交分解的风场重建[D]. 孙莹.华北电力大学(北京) 2017
[3]阵列式静电传感器成像系统研究[D]. 穆星达.北京交通大学 2016
[4]电容层析成像图像重建与融合方法研究[D]. 于金平.哈尔滨理工大学 2016
[5]电容层析成像系统重建图像融合方法研究[D]. 沈月.哈尔滨理工大学 2016
[6]电容层析成像图像重建算法研究[D]. 李佳.华北电力大学 2016
[7]基于电容层析成像系统（EGT）的燃烧实验及三维成像研究[D]. 刘婧.华北电力大学 2015
[8]电容层析成像图像重建质量及稳定性研究[D]. 于文昕.哈尔滨理工大学 2013
[9]提高ECT系统图像重建质量的方法研究[D]. 夏晶晶.南京理工大学 2013
[10]电容层析成像的图像重建算法研究[D]. 杨健.东北大学 2012
本文编号：3673973
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/3673973.html
