ET圖像的三維重建.pdf

1、近年來,隨著科學技術(shù)的發(fā)展和人類社會的進步,無論是工業(yè)領域還是醫(yī)學領域都對檢測技術(shù)提出了更高的要求。電學層析成像(ET)作為時下檢測方面的重要技術(shù)，目前在二維檢測方面已經(jīng)得到長足發(fā)展，取得了諸多成果。但工業(yè)的發(fā)展促使ET技術(shù)的研究領域逐漸轉(zhuǎn)向三維空間,實現(xiàn)三維信息的檢測并加以可視化成為新的研究熱點。目前已經(jīng)有許多高效且穩(wěn)定的三維重建算法在醫(yī)學、化學、生物等方面得到應用,然而考慮到ET測量數(shù)據(jù)具有非確定性、病態(tài)性、“軟場效應”等特點,目前

2、在電學層析成像領域還沒有一個十分有效的三維重建算法。
　　針對ET領域的三維重建技術(shù),本文主要做了以下三個方面的工作:
　　1)三維重建需要考慮兩個重要因素,即實時性和成像效果。為了充分利用現(xiàn)有ET技術(shù)的成果,在現(xiàn)有二維技術(shù)的基礎上開發(fā)三維算法，作者利用有限元仿真軟件COMSOL Multiphysics3.4實現(xiàn)了三維仿真建模，探討了一種ET帶有漏電流環(huán)的仿真模型對提高重構(gòu)效果的實際意義。并對現(xiàn)有ET重建算法的三維適用性，

3、從實時性、成像效果等方面進行了綜合對比分析,從而選擇出相對較為適用的共軛梯度法和模糊聚類算法。
　　2)根據(jù)ET系統(tǒng)特點，設計了一種三維傳感器陣列，并分析了電極大小和陣列間隔對于測量數(shù)據(jù)的影響。
　　3)針對ET系統(tǒng),提出一種基于插值圖像的三維重建方法,在充分利用現(xiàn)有二維重建算法成果的基礎上實現(xiàn)三維圖像的重建。在本文中詳述了其原理和過程,對于其中關鍵步驟插值圖像的生成,利用基于f-FCM尋找聚類原心,然后根據(jù)隸屬度回抹灰度值