電容層析成像系統圖像融合及成像算法研究

電容層析成像系統圖像融合及成像算法研究

作者:師大云端圖書館 時間:2019-07-18 分類:碩士論文 喜歡:497
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【摘要】電容層析成像技術(ECT)為近年快速發展起來的一種過程成像技術,由于ECT是基于電容敏感的機理工作,因此該技術具有低成本、響應速度快、非侵入式、有廣泛的適用范圍等優點,這使ECT技術成為目前流動層析成像技術發展的研究熱點,該技術在解決多相流檢測問題上具備巨大的發展潛力和廣泛的工業應用前景,但由于離實際應用還有一段距離,因此需進一步研究和發展。在電容層析成像系統中,圖像重建是一個重要的環節。多相流檢測技術的主要參數有分相含率,流型,流量,速度,密度等,該參數的測量和判斷都是比較困難、模糊的。而實質上,圖像重建的原理是建立采樣電容值與圖像像素灰度的非線性映射關系模型,用相應的圖像重建算法實現這一映射關系的逼近,從而由測量電容值直接反演出介質的分布圖像。現階段的圖像重建受到各方面因素的影響,無法一次對整個截面的流型生成一個比較精確的圖像。在電容層析成像過程中運用到不同的重建算法,形成的圖像也存在差別,原因是不同算法對不同的流型敏感度存在著差別,通過圖像融合技術,能夠減小由不同算法生成的圖像中存在特有特征的誤差,因此將圖像融合技術運用在電容層析成像系統中能夠生成更接近原流型真實分布的圖像。本文所作工作如下:首先,結合本課題的研究背景,介紹了多相流檢測技術的應用以及重要意義,分析了多相流檢測系統中涉及的主要參數,剖析了該技術的發展現狀和未來的發展趨勢。其次,對ECT系統的組成以及工作原理進行了介紹,通過建立ECT系統數學模型,對其敏感場圖像重建原理進行了分析,對重建算法進行了仿真,并對仿真結果進行了誤差比較。再次,對圖像融合的原理和基本方法進行了介紹,并且結合ECT系統的圖像重建特性,闡述了圖像融合在該系統中的應用以提高重建成像的精度。最后,對重建算法生成的圖像分別進行了低頻和高頻部分的融合的方法,不同的頻帶采用的融合規則不同,將基于窗口區域能量的方法運用于融合圖像時的高頻部分,以更好的顯示重建圖像的細節。將圖像重建算法和圖像融合技術兩方面有機地結合起來運用,以提高ECT系統最終成像的準確度。
【作者】鐘陳;
【導師】陳德運;
【作者基本信息】哈爾濱理工大學,計算機應用技術,2012,碩士
【關鍵詞】電容層析成像;圖像融合;圖像重建算法;區域能量;

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