文档介绍
| 电学层析成像(Electrical Tomography,简称ET)技术是近几年快速发展起来的一种检测技术,相比于其他的CT技术而言,其具有非侵入性、便携性、无辐射以及价格低廉等优势,被广泛应用于工业和医学等领域,例如工业过程中的多相流检测以及人体病变组织监护等。而电阻层析成像(Electrical Resistance Tomography,简称为ERT)、电容层析成像(Electrical Capacitance Tomography,简称为ECT)以及电磁层析成像(Electrical Magnetic Tomography,简称为EMT)是三种比较常见的ET技术。经历了二十多年的发展,电学层析成像技术取得了长足的进步,但对于电学层析成像的图像重建,需要对逆问题进行求解,而求解过程中存在着非线性、欠定性以及病态性严重等难题,使得图像重建可能不收敛,或者即使收敛,但获得的图像分辨率较低。本文研究了几种常用的图像重建算法,并针对现有的一些图像重建算法,提出了改进的Restarted GMRES算法,在原有的full GMRES算法的基础上,提高了收敛速度以及图像成像分辨率,并采用了COMSOL Multiphysics和Matlab软件进行了建模仿真。此外,设计的软件系统针对不同实验设备,均需要对原系统进行修改并重新编译,且软件系统升级工作量较大。本文将一些常用的功能函数编写入DLL文件,通过可执行文件进行调用,同时以USB通讯模块为例进行了编写,实现了针对不同实验设备,使用不同的模块,提高了软件系统的移植性的同时,同时使软件系统升级更为方便。主要工作分两部分:(1).分析了电学层析成像中的逆问题,介绍了常用的几种图像重建算法,在此基础上,提出了改进的Restarted GMRES算法,提高了成像速度以及图像空间分辨率。(2).使用Visual C++平台,对原有的软件系统的部分模块进行了动态链接库编写,同时以USB通讯为例,将其编写为DLL文件加入系统中,提高了原系统的移植性,使得其升级换代更方便。 |
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机械设计
