| 【中文题名】 | 电阻层析成像算法研究及其应用软件设计 |
| 【英文题名】 | Research on Electrical Resistance Tomography Algorithm and Design of the Application Software |
| 【学科专业】 | 检测技术与自动化装置 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-5-24 |
| 【中关键词】 | 电阻层析成像,正问题,反问题,图像重建,图像处理, |
| 【英关键词】 | Electrical Resistance Tomography,Forward problem,Inverse problem,Image reconstruction,Image processing, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>集中检测与巡回检测系统 |
| 【论文摘要】 | 过程层析成像(PT)技术能实时提供封闭管道、容器等过程设备内物场运动状态的二维/三维测量信息,为解决气/液两相流参数的检测问题,提供了一种新的途径。电阻层析成像(Electrical Resistance Tomography, ERT)技术是近年来发展起来的一种基于电阻传感机理的过程层析成像(Process Tomography)技术,适用于两相流中以导电性介质为连续相的工业过程,具有非侵入、响应速度快、成本低、安全性能好、适用范围广等优点,在工业过程中有着广泛的应用前景。
本文从ERT技术的原理性研究出发,以其在两相流可视化测量中的应用为背景,对成像算法进行了深入研究,提出了改进方案,并基于ANSYS与MATLAB有限元软件开发了相应仿真软件包,最后完成了两相流测量应用软件设计。
在本论文的研究中,作者主要完成了以下几方面的工作:
1.总结了ERT技术的发展过程及研究现状,从系统构成、技术特点等方面出发,归纳了ERT技术研究中所必须解决的关键问题。
2.深入分析了ERT的数学物理模型,根据求解微分方程的数学方法推导了其正问题的解析解与有限元解;并依此建立了ERT有限元仿真软件包;
3.... |
| 【论文题纲】 |
|
独创性声明 |
2 |
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学位论文使用授权说明 |
2-3 |
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中文摘要 |
3-4 |
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ABSTRACT |
4-6 |
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目录 |
6-8 |
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第一章 绪论 |
8-14 |
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1.1 电阻层析成像ERT 简介 |
8-9 |
|
1.2 ERT 的研究概况 |
9-12 |
|
1.2.1 发展概况 |
9-11 |
|
1.2.2 ERT 研究现状 |
11 |
|
1.2.3 图像重建算法研究概况 |
11-12 |
|
1.3 本课题主要研究内容 |
12 |
|
1.4 本论文的组织工作 |
12-14 |
|
第二章 ERT 技术正问题 |
14-28 |
|
2.1 ERT 理论基础 |
14-16 |
|
2.2 ERT 数学模型 |
16 |
|
2.3 ERT 正问题 |
16-17 |
|
2.4 解析计算法 |
17-21 |
|
2.4.1 简单介质分布下 ERT 解析解 |
18-19 |
|
2.4.2 两相介质偏心分布下 ERT 解析解 |
19-21 |
|
2.5 数值分析法 |
21-28 |
|
2.5.1 有限元计算法 |
22-25 |
|
2.5.2 有限元法优化 |
25-28 |
|
第三章 图像重建算法研究 |
28-45 |
|
3.1 非迭代重建算法 |
28-37 |
|
3.1.1 等位线反投影类算法 |
28-30 |
|
3.1.2 加权反投影算法 |
30-33 |
|
3.1.3 双权值的反投影算法 |
33-36 |
|
3.1.4 基于分形维数的曲线特征参数计算 |
36-37 |
|
3.2 Landweber 迭代重建算法 |
37-40 |
|
3.3 基于小波理论的灵敏度系数类算法改进 |
40-43 |
|
3.4 成像算法质量的评价准则 |
43-45 |
|
第四章 重建图像的优化后处理 |
45-55 |
|
4.1 图像增强 |
45-48 |
|
4.1.1 空域增强法 |
46 |
|
4.1.2 频域增强法 |
46-48 |
|
4.2 图像分割 |
48-50 |
|
4.2.1 阈值分割法 |
49-50 |
|
4.2.2 区域生长法 |
50 |
|
4.3 仿真试验及分析 |
50-55 |
|
4.3.1 空域图像处理 |
50-53 |
|
4.3.2 频域图像处理 |
53-55 |
|
第五章 仿真软件包与应用软件设计 |
55-64 |
|
5.1 仿真软件包的建立 |
55-60 |
|
5.1.1 ANSYS 仿真软件包 |
55-59 |
|
5.1.2 MATLAB 仿真软件包 |
59-60 |
|
5.2 应用软件设计 |
60-64 |
|
第六章 总结与建议 |
64-65 |
|
参考文献 |
65-69 |
|
发表论文和科研情况说明 |
69-70 |
|
致谢 |
70 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.378323 |
