電磁層析成像(Electromagnetic Tomography,EMT)技術(shù)是檢測雙相或多相流的重要工業(yè)檢測技術(shù),該技術(shù)的主要原理是通過電磁感應(yīng)原理提取被測物體狀態(tài)信息進(jìn)行圖像重建,獲取被測物體的分布及狀態(tài)信息,具有硬件結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、無需接觸、無需入侵、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。但目前EMT技術(shù)在實(shí)際工程應(yīng)用過程中仍然存在靈敏度場性能差,重建圖像質(zhì)量不能滿足要求等技術(shù)問題。所以對(duì)EMT圖像重建算法研究具有重要意義。本文針對(duì)上述問題,在查閱國內(nèi)外大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合EMT硬件系統(tǒng),對(duì)EMT感應(yīng)線圈進(jìn)行優(yōu)化提高靈敏度場性能。并在EMT圖像重建的基礎(chǔ)理論與數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合自編碼器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)思想,提出了新的圖像重建算法。本文的主要工作如下:1、首先對(duì)EMT技術(shù)的研究背景及意義和EMT系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并針對(duì)目前廣泛應(yīng)用的幾種傳統(tǒng)圖像重建算法進(jìn)行歸納總結(jié)分類,分析比較其優(yōu)缺點(diǎn)。2、在對(duì)EMT系統(tǒng)工作原理進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,對(duì)EMT系統(tǒng)的正、逆問題了進(jìn)行分析。利用電磁學(xué)麥克斯韋方程推導(dǎo)電磁檢測的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而求解出檢測電壓值。最后利用comsol建立8線圈傳感器幾何模型進(jìn)行仿真研...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖3-2被測區(qū)域的網(wǎng)格剖分Pn

第3章EMT系統(tǒng)的傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究20圖3-2被測區(qū)域的網(wǎng)格剖分首先進(jìn)行網(wǎng)格剖分，根據(jù)圓形管道被測區(qū)域范圍將超出被測區(qū)域的部分進(jìn)行剔除，剔除完成后被測區(qū)域共為n個(gè)網(wǎng)格。對(duì)每個(gè)網(wǎng)格進(jìn)行編號(hào)第一個(gè)網(wǎng)格編號(hào)為P1從左向右進(jìn)行編號(hào),第一行最后一個(gè)網(wǎng)格編號(hào)為Pd。以此類推完成所有網(wǎng)格的編....

圖3-310×10網(wǎng)格剖分如圖3-3所示，檢測區(qū)域網(wǎng)格剖分后，對(duì)每個(gè)小網(wǎng)格進(jìn)行編號(hào)1-88號(hào)，在

第3章EMT系統(tǒng)的傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究21況。同時(shí)優(yōu)化過程中網(wǎng)格的剖分工作需要手動(dòng)完成并且優(yōu)化過程中優(yōu)化模塊需要不斷地調(diào)整線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)每個(gè)網(wǎng)格區(qū)域進(jìn)行積分計(jì)算目標(biāo)函數(shù)，在這一過程中每增加一個(gè)網(wǎng)格就會(huì)帶來巨大的計(jì)算量。所以結(jié)合靈敏度場單一數(shù)據(jù)類型以及優(yōu)化過程中的計(jì)算量，根據(jù)有限元剖....

圖3-4圓形線圈與方形線圈靈敏度矩陣特征值譜

第3章EMT系統(tǒng)的傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究25圖3-4圓形線圈與方形線圈靈敏度矩陣特征值譜通過繪制方形線圈與圓形線圈靈敏度場特征值譜，可以看出圓形線圈建立的傳感器陣列形成的靈敏度場較方形線圈建立的傳感器陣列形成的靈敏度場特征值譜曲線下降較緩，所包含檢測區(qū)域信息更加全面，性能更優(yōu)。3.4....

圖3-5線圈優(yōu)化前后靈敏度場特征值譜

第3章EMT系統(tǒng)的傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究27由表3-6可知，優(yōu)化后線圈較優(yōu)化前線圈靈敏度場方差更小，離散程度更低，更適合傳感器線圈的構(gòu)造。表3-7線圈優(yōu)化前后條件數(shù)線圈R=2（cm）R=1.7（cm）1-285.6090517091430581082.2082041382345221....

本文編號(hào)：3919144