基于机器学习的EST图像重建算法研究

发布时间：2024-07-11 01:43

　　静电层析成像(Electrostatic Tomography,简称EST)具有实时性高、可视化、成本低、无辐射等优势,可为滑油磨粒在线监测提供一种新型手段。但EST技术被动感应机理获取的有效信息量较少,使其逆问题的欠定性更加严重,无法准确得到异常大电荷颗粒的数量和位置信息。本文将机器学习算法应用于EST图像重建,利用机器学习算法建立测量电荷值和理论电荷分布之间的关系并进行学习,实现图像重建。主要工作如下:1.针对EST逆问题的欠定性,提出基于BP神经网络的EST图像重建算法。在对BP神经网络前向传播和反向传播介绍的基础上,研究将二维横截面内电荷颗粒位置分布提取的大量数据作为BP神经网络的样本集,建立并训练应用于EST图像重建的BP神经网络模型,最后验证了BP神经网络算法的有效性。2.由于CNN网络具有强大的非线性映射能力,提出基于CNN网络的EST图像重建算法。探究针对EST图像重建的CNN网络结构及反向传播权值和阈值的修正机制,将利用Landweber算法处理后的数据矩阵作为CNN网络的输入,理论电荷分布矩阵作为期望输出训练CNN网络模型。将利用CNN网络重建得到的图像与LBP算法...

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图1-1油液磨粒在线静电监测实验平台航空发动机滑油磨粒检测本质上就属于多相流检测问题

中国民航大学硕士学位论文21-1所示的实验平台，对滑油磨粒的静电在线监测进行了验证[8]。图1-1油液磨粒在线静电监测实验平台航空发动机滑油磨粒检测本质上就属于多相流检测问题。当系统中带电颗粒的电荷水平急剧增加时，表明系统出现故障，零部件发生磨损产生了异常颗粒[9]。一般认为，在....

图2-4成像网络剖分从成像区域网格划分图可以看出，求解正方形内切圆内的离散网格处的像素值大小

中国民航大学硕士学位论文15如图2-4所示。管道圆形区域尽可能的将成像正方形区域都包含进去，实际得到的管道内像素单元数为317个。在规定的坐标系中，对剖分的像素单元标号，图像重建时就可以用像素单元的灰度值反演出该区域的分布信息。图2-4成像网络剖分从成像区域网格划分图可以看出，求....

图3-2EST传感器3D仿真模型

中国民航大学硕士学位论文28图3-6sigmoid激活函数图像3.3.3基于BP神经网络的EST图像重建具体步骤在研究了BP神经网络理论的基础上，本章提出了基于BP神经网络的EST图像重建算法，实现了EST的图像重建。BP神经网络实现EST图像重建的具体步骤为：1)获取训练样本集....

图3-6sigmoid激活函数图像

中国民航大学硕士学位论文28图3-6sigmoid激活函数图像3.3.3基于BP神经网络的EST图像重建具体步骤在研究了BP神经网络理论的基础上，本章提出了基于BP神经网络的EST图像重建算法，实现了EST的图像重建。BP神经网络实现EST图像重建的具体步骤为：1)获取训练样本集....

本文编号：4005056