電容層析成像（Electrical Capacitance Tomography,ECT）是用來研究場(chǎng)域內(nèi)具有不同介電常數(shù)的物質(zhì)分布情況的一種過程成像技術(shù),ECT系統(tǒng)的傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低廉、反應(yīng)迅速、非入侵性等優(yōu)點(diǎn),經(jīng)過多年來諸多專家學(xué)者的研究已經(jīng)取得了很大的技術(shù)突破,但由于存在軟場(chǎng)特性的問題,并且這一問題很難避免與完全解決,從而極大的影響了ECT圖像重建系統(tǒng)的成像效果,為改善在此技術(shù)上存在的問題,因此對(duì)ECT圖像重建算法技術(shù)進(jìn)行更加深入的研究具有重要意義。針對(duì)上述問題,本文在閱讀大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,與ECT系統(tǒng)相結(jié)合,對(duì)ECT系統(tǒng)傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化研究以改善其靈敏度場(chǎng)非線性,并在ECT圖像重建的理論基礎(chǔ)上,結(jié)合生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)思想,提出了新的圖像重建算法,本文主要完成了下述幾個(gè)任務(wù):1.首先介紹ECT技術(shù)的研究背景及意義和ECT系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,針對(duì)現(xiàn)如今廣泛流傳的幾種傳統(tǒng)圖像重建算法,對(duì)其分類且進(jìn)行理論分析,并比較其優(yōu)缺點(diǎn)。然后介紹了ECT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理。2.在對(duì)ECT系統(tǒng)工作原理進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,利用電磁學(xué)麥克斯韋方程推導(dǎo)電容檢測(cè)的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而求解出檢測(cè)電... 

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 ECT系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 ECT技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 ECT系統(tǒng)圖像重建算法的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 ECT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理
    2.1 ECT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.1.1 電容傳感器
        2.1.2 數(shù)據(jù)采集及處理
        2.1.3 計(jì)算機(jī)成像
    2.2 ECT系統(tǒng)原理
        2.2.1 ECT系統(tǒng)的正問題
        2.2.2 ECT系統(tǒng)的逆問題
    2.3 本章小結(jié)
第3章 ECT系統(tǒng)的傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究
    3.1 ECT系統(tǒng)的靈敏度場(chǎng)研究
    3.2 ECT系統(tǒng)的仿真過程
    3.3 傳感器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
        3.3.1 建立優(yōu)化算法
        3.3.2 優(yōu)化目標(biāo)的建立
    3.4 仿真實(shí)驗(yàn)分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于生成對(duì)抗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究
    4.1 生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)
        4.1.1 生成對(duì)抗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工作原理
        4.1.2 生成網(wǎng)絡(luò)原理
        4.1.3 生成模型設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)
        4.1.4 判別網(wǎng)絡(luò)原理
        4.1.5 判別模型設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)
        4.1.6 反向傳播算法
        4.1.7 激活函數(shù)
    4.2 構(gòu)建流型訓(xùn)練樣本集
    4.3 基于GAN網(wǎng)絡(luò)程序訓(xùn)練更新機(jī)制
    4.4 基于GAN網(wǎng)絡(luò)的更新算法具體步驟
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于生成對(duì)抗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行ECT圖像重建
    5.1 利用GAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行ECT圖像重建基本原理
    5.2 利用GAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行ECT圖像重建算法步驟
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論及展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加科研情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]改進(jìn)的Tikhonov正則化圖像重建算法[J]. 溫麗梅,周苗苗,李明,馬敏.  計(jì)量學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]基于兩相流電容層析成像系統(tǒng)的正則化Landweber算法[J]. 田沛,秦京建,秦旭剛.  儀器儀表用戶. 2018(09)
[3]利用h細(xì)化優(yōu)化電阻層析成像靈敏度矩陣[J]. 肖理慶,王化祥,聶文艷.  天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2018(02)
[4]迭代正則化電容層析成像圖像重建算法[J]. 李鵬,楚攀.  南方能源建設(shè). 2017(S1)
[5]基于粗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和特征提取的ECT流型辨識(shí)[J]. 劉延?xùn)|,李惠強(qiáng),何在剛,劉浩仟,陳玲,鄭靜娜,鄭斯文.  遼寧大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[6]電容層析成像技術(shù)的研究進(jìn)展與分析[J]. 趙玉磊,郭寶龍,閆允一.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2012(08)
[7]基于差分靈敏度模型的電容層析成像圖像重建方法[J]. 郭志恒,律德才,邵富群.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(23)
[8]基于靈敏度分析的EMT傳感器優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 徐凱,尹武良,王化祥.  測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(01)
[9]ECT系統(tǒng)高速數(shù)據(jù)采集電路的實(shí)現(xiàn)[J]. 周云龍,高云鵬,衣得武.  化工自動(dòng)化及儀表. 2010(11)
[10]三項(xiàng)共軛梯度的電容層析成像圖像重建算法[J]. 陳宇,孫帆,張健.  哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(06)

博士論文
[1]電容層析成像反問題求解及圖像重建算法研究[D]. 陳宇.哈爾濱理工大學(xué) 2010
[2]電容層析成像系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]. 何世鈞.天津大學(xué) 2005

碩士論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的ECT圖像重建算法研究[D]. 李紅玉.遼寧大學(xué) 2018
[2]電容層析成像圖像重建數(shù)學(xué)理論及算法研究[D]. 林甲楠.哈爾濱理工大學(xué) 2015
[3]電容層析成像反問題數(shù)理特性與圖像重建算法研究[D]. 王飛虎.哈爾濱理工大學(xué) 2014
[4]粒子濾波與壓縮感知在ECT中的應(yīng)用研究[D]. 黃國(guó)興.遼寧大學(xué) 2013
[5]電容層析成像系統(tǒng)圖像重建算法的研究[D]. 曹帥.哈爾濱理工大學(xué) 2012
[6]電容層析成像系統(tǒng)正問題及圖像重建方法的研究[D]. 胡晟.遼寧大學(xué) 2011
[7]基于新型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的ECT圖像重建算法的研究[D]. 馮莉.哈爾濱理工大學(xué) 2011
[8]電容層析成像圖像重建算法研究及敏感場(chǎng)仿真分析[D]. 劉傳美.北方工業(yè)大學(xué) 2010
[9]基于迭代法的電容層析成像圖像重建算法[D]. 高寶慶.哈爾濱理工大學(xué) 2010
[10]電容層析成像中最優(yōu)化算法的研究與應(yīng)用[D]. 王淑榮.華北電力大學(xué)（北京） 2010



本文編號(hào)：3661950