1、計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文[精品論文精品論文]電容層析成像并行圖電容層析成像并行圖像重建算法的研究像重建算法的研究關(guān)鍵詞：電容層析成像關(guān)鍵詞：電容層析成像圖像重建圖像重建敏感場敏感場遺傳算法遺傳算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法多相流檢測多相流檢測摘要：過程層析成像（PT）技術(shù)在解決多相流檢測問題上具有巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的工業(yè)應(yīng)用前景。電容層析成像（ECT）技術(shù)作為過程層析成像技術(shù)的一種重要方法，是基于電容敏感機理

2、的過程成像技術(shù)，以其非輻射、非侵入、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適用范圍廣、安全性能好等優(yōu)點，成為目前過程層析成像技術(shù)發(fā)展的主流和研究熱點，但由于該系統(tǒng)的軟場特性和強非線性，其成像時間和成像精度但離實際應(yīng)用尚有一定距離，因此有待進一步研究和發(fā)展。本文以12電極電容層析成像系統(tǒng)為研究對象，結(jié)合有限元方法進行系統(tǒng)建模與分析，研究了用于油水兩相流檢測的電容層析成像系統(tǒng)傳感器場域的數(shù)值仿真及其參數(shù)優(yōu)化問題，探討了系統(tǒng)的敏感場、軟場特性和離散相

3、分布圖像重建等有關(guān)問題。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下：1.結(jié)合研究問題的背景，指出多相流檢測技術(shù)對于科研及工業(yè)生產(chǎn)的重要意義，分析多相流特點及參數(shù)，對多相流檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行了分析和總結(jié)；2.分析了電容層析成像系統(tǒng)的組成及工作原理，分析了系統(tǒng)的“軟場”特性，利用有限元法建立電容層析成像系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，闡述了電容層析成像技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢；3.闡明了ECT圖像重建算法的數(shù)學(xué)原理和意義，圖像重建算法的研究現(xiàn)狀和分類，針對系

4、統(tǒng)的“軟場”特性，分析不同介質(zhì)分布對電勢分布及電容值的影響，并研究了敏感場的特點。4.在對各種圖像重建算法簡要概述的基礎(chǔ)上進行了詳細的分析和比較，介紹了每種圖像重建算法的優(yōu)點的同時，分析其缺點和不足，以求彌補和改進；5.在對各種圖像重建算法分析比較的基礎(chǔ)之上，對遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進行了比較深入的學(xué)習和研究，對基于遺傳算法學(xué)習的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行了可行性探索，并對RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進行了相關(guān)改進和仿真實驗。法學(xué)習的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行了可行性探索，

5、并對RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進行了相關(guān)改進和仿真實驗。過程層析成像（PT）技術(shù)在解決多相流檢測問題上具有巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的工業(yè)應(yīng)用前景。電容層析成像（ECT）技術(shù)作為過程層析成像技術(shù)的一種重要方法，是基于電容敏感機理的過程成像技術(shù)，以其非輻射、非侵入、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適用范圍廣、安全性能好等優(yōu)點，成為目前過程層析成像技術(shù)發(fā)展的主流和研究熱點，但由于該系統(tǒng)的軟場特性和強非線性，其成像時間和成像精度但離實際應(yīng)用尚有一定距離，因此

6、有待進一步研究和發(fā)展。本文以12電極電容層析成像系統(tǒng)為研究對象，結(jié)合有限元方法進行系統(tǒng)建模與分析，研究了用于油水兩相流檢測的電容層析成像系統(tǒng)傳感器場域的數(shù)值仿真及其參數(shù)優(yōu)化問題，探討了系統(tǒng)的敏感場、軟場特性和離散相分布圖像重建等有關(guān)問題。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下：1.結(jié)合研究問題的背景，指出多相流檢測技術(shù)對于科研及工業(yè)生產(chǎn)的重要意義，分析多相流特點及參數(shù)，對多相流檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行了分析和總結(jié)；2.分析了電容層析成像系

7、統(tǒng)的組成及工作原理，分析了系統(tǒng)的“軟場”特性，利用有限元法建立電容層析成像系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，闡述了電容層析成像技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢；3.闡明了ECT圖像重建算法的數(shù)學(xué)原理和意義，圖像重建算法的研究現(xiàn)狀和分類，針對系統(tǒng)的“軟場”特性，分析不同介質(zhì)分布對電勢分布及電容值的影響，并研究了敏感場的特點。4.在對各種圖像重建算法簡要概述的基礎(chǔ)上進行了詳細的分析和比較，介紹了每種圖像重建算法的優(yōu)點的同時，分析其缺點和不足，以求彌補和改進；5.在對各

8、種圖像重建算法分析比較的基礎(chǔ)之上，對遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進行了比較深入的學(xué)習和研究，對基于遺傳算法學(xué)習的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行了可行性探索，并對RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進行了相關(guān)改進和仿真實驗。過程層析成像（PT）技術(shù)在解決多相流檢測問題上具有巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的工業(yè)應(yīng)用前景。電容層析成像（ECT）技術(shù)作為過程層析成像技術(shù)的一種重要方法，是基于電容敏感機理的過程成像技術(shù)，以其非輻射、非侵入、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適用范圍廣、安全性能好等優(yōu)點

9、，成為目前過程層析成像技術(shù)發(fā)展的主流和研究熱點，但由于該系統(tǒng)的軟場特性和強非線性，其成像時間和成像精度但離實際應(yīng)用尚有一定距離，因此有待進一步研究和發(fā)展。本文以12電極電容層析成像系統(tǒng)為研究對象，結(jié)合有限元方法進行系統(tǒng)建模與分析，研究了用于油水兩相流檢測的電容層析成像系統(tǒng)傳感器場域的數(shù)值仿真及其參數(shù)優(yōu)化問題，探討了系統(tǒng)的敏感場、軟場特性和離散相分布圖像重建等有關(guān)問題。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下：1.結(jié)合研究問題的背景，指出多相流檢測技

10、術(shù)對于科研及工業(yè)生產(chǎn)的重要意義，分析多相流特點及參數(shù)，對多相流檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行了分析和總結(jié)；2.分析了電容層析成像系統(tǒng)的組成及工作原理，分析了系統(tǒng)的“軟場”特性，利用有限元法建立電容層析成像系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，闡述了電容層析成像技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢；3.闡明了ECT圖像重建算法的數(shù)學(xué)原理和意義，圖像重建算法的研究現(xiàn)狀和分類，針對系統(tǒng)的“軟場”特性，分析不同介質(zhì)分布對電勢分布及電容值的影響，并研究了敏感場的特點。4.在對各種