基于混合模型电容层析成像系统敏感矩阵建立

电容层析成像系统的敏感场是一个非线性场,敏感场的分布数据作为图像重建所需的先验数据必须通过理论计算得到,对于同一套电容测量值,不同的归一化模型对重建图像的质量影响有明显的差异,为了提高重构图像质量,对归一化模型进行研究是十分有必要的.采取有限元法建立了传感器敏感场的数学模型,给出了8电极敏感场的分布,提出了一种新的基于正灵敏度归一化混合模型来提高图像的质量,并将此模型与传统的并联模型和串联模型进行了归一化电容值的比较,采用了Landweber迭代算法进行图像重建,给出了基于三种模型评价图像质量的迭代比较.仿真结果表明:验证了建立的有限元模型的正确性,采用基于正灵敏度归一化混合模型,可以获得比较均匀的灵敏场分布且符合实际,重建图像具有较高的精确度.     

无约束最优化图像重建算法研究

在无约束最优化为基础的图像重建问题中,为了提高迭代效率以及重建图像质量,首次提出将变度量法应用到图像重建中.分别给出了变度量法,最速下降法和共轭梯度法的算法描述,并且分析了这些方法的优缺点.变度量法在迭代效率和重建图像质量方面优于其它两种算法.通过模拟实验,分别对这三种算法进行了迭代次数和重建图像质量的比较,结果证明了变度量法的优越性.     

基于电容层析成像和LS-SVM的空隙率测量

基于12电极电容层析成像（ECT）和最小二乘支持向量机（LS-SVM），提出了一种油气两相流空隙率在线测量的新方法.该方法运用快速的线性反投影算法重建两相流截面图像，结合模糊模式识别技术辨识流型.把ECT电容传感器得到的66个电容测量值作为空隙率测量模型的输入，利用LS-SVM建立了针对不同截面流型的空隙率测量模型.在实际测量时，首先辨识流型，然后选择与流型相对应的空隙率测量模型计算获得空隙率.该方法省去了采用传统ECT方法测量空隙率时复杂的图像重建过程，提高了空隙率测量的实时性.实验结果表明该测量方法是有效的.     

基于迭代Tikhonov正则化的电容层析成像图像重建

电容层析成像图像重建是一个典型的病态问题,其图像重建是一个非线性的求解过程,Tikhonov正则化方法是处理病态问题的有效方法之一,由于标准Tikhonov泛函的过度光滑,导致重建图像的细节信息丢失,重建的图像质量并非理想．以标准的Tikhonov算法为基础,给出了一种新的迭代算子,利用该算子可以使重建的图像细节进行一定的修正,通过仿真证明其在速度和图像重建准确度上得到了提高．     

电容层析成像图像重建算法的研究

在分析电容层析成像基本原理和图像重建算法的基础上，提出了采用迭代代数方法对管道截面图像进行重建．针对迭代算法收敛速度慢、耗时多的缺点，对迭代算法进行了改进，使重建图像的速度和质量都有明显的提高．     

BP神经网络在电容成像流型识别中的应用

提出了一种基于ＢＰ神经网络两相流流型辨识算法．该方法可克服电容层析成像系统中电容测量灵敏度分布易受被测多相流介质分布的影响,对网络结构及其学习参数进行了研究,可对各种气固两相流流型能有效地判别．     

基于谱投影梯度的电容层析成像图像重建算法

针对图像重建问题,基于谱投影梯度算法对电容层析成像系统进行图像重建算法。该算法结合ECT的工作原理,以方向追踪为目标,根据谱投影梯度计算更新方向和步长,同时为了避免因收敛导致局部最优解,引入了非单调搜索策略,使精度与速度达到平衡。通过该算法对典型的流型进行仿真实验,并与传统LBP算法对比,结果表明该算法的重建精度得到提高,该方法为ECT图像重建提供了一个新的研究思路。     

基于修正Landweber迭代的声学温度场重建算法

针对不同温度场分布模型,采用修正Landweber迭代技术对其进行温度场重建,介绍了基于声学方法的烟气测温基本原理以及基于Landweber迭代的声学温度场重建算法.根据实际情况,确定了重建算法中的价值函数和迭代步长,使得收敛速度有明显提高,得到了稳定的重建结果.给出了不同温度场分布模型及其重建图像和重建误差.仿真结果表明,即使在声波发射/接收器数目较少时(如8个),该算法仍具有较高的重建精度和抗干扰能力,具有突出优点.     

一种分解型Quasi-Newton电容层析成像图像重建算法

针对电容层析成像系统中的"软场"效应和病态问题,在分析电容层析成像和QuasiNewton算法原理的基础上,基于非线性最小二乘的成像原理,提出了一种新的分解型Quasi-Newton电容层析成像算法,推导出了求解ECT反问题的分解型拟牛顿图像重建算法放的计算步骤,同时利用信赖域公式对目标函数的Hessian矩阵进行校正.仿真实验表明,基于分解型拟牛顿方法具有可行性,对于基本流型该算法与LBP算法相比,具有成像质量高和边界均匀稳定的特点,为ECT图像重建的研究提供了一个新的思路.     

电容层析成像RBF神经网络图像重建算法的改进

RBF神经网络图像重建算法在电容层析成像系统中应用广泛,它较好地克服了ECT系统的软场特性、强非线性和不适定性,其成像时间和成像精确度比其他算法都有很多改善.本文从有限元场域剖分、数据归一化和神经网络输入层角度对该算法进行了相关改进.仿真实验结果证明,改进后的算法有着更好的成像时间和成像精确度.     

贝叶斯框架下的总变分图像去噪算法

针对经典去噪模型易造成图像细节丢失以及确定性算法无法自动估计去噪过程中的未知参数等问题,提出一种新的图像去噪算法.该算法在贝叶斯框架下,用总变分模型（TV）和伽马分布分别刻画原始图像及未知参数的统计特征,并基于最大联合分布的推导,估计最优原始图像.总变分模型使最终的能量泛函非线性且不可微分,因此,引入迭代重加权最小二乘法（IRLS）,通过迭代的方式用加权的L2范数逼近L1范数来表示图像的统计模型.实验结果表明,该算法可有效去除图像的噪声,提升去噪速度,使所恢复的图像在实际视觉效果和信噪比等方面均优于其他同类算法.     

带阈值滤波的迭代法三维ECT图像重建

针对Landweber迭代法用于三维ECT重建时,需要的迭代次数多且重建图像中含有大量伪迹的问题,提出了一种带阈值滤波的迭代重建法.该方法利用Landweber迭代法重建一初始图像,用阈值滤波获得改进图像,为了获得最佳阈值,依次用有限个离散化阈值对初始图像做二值化处理,计算出二值化图像对应的电容估计值与电容测量值之间的误差,并将对应最小误差的阈值确定为最佳阈值.仿真实验结果表明,自适应阈值滤波能够显著减少重建图像中的伪迹和重建时间,该方法具有良好的应用潜力.     

基于PC-LDA的交通标志形状特征识别方法

针对PCA方法所提取的特征分类效果较差,而LDA方法通常不能直接应用于图像特征提取的问题,提出了一种基于PC-LDA的交通标志形状特征识别方法.通过对交通标志图像进行归一化和二值化处理,得到交通标志形状特征.将PCA方法与LDA方法相结合用于交通标志二值图像特征提取,可以得到既有最佳描述性又有最佳分类效果的PC-LDA特征子空间.利用标准交通标志图像数据库进行验证,并采用最小距离分类器对所提取的特征进行识别,结果表明,该方法能够快速有效地进行维数约减,提高了交通标志识别率.     

直接三维ECT传感器灵敏度计算

针对采用传统方法获取直接三维ECT传感器灵敏度分布计算时间较长的问题,提出了一种基于电场强度的灵敏度近似计算方法来获取三维ECT传感器灵敏度分布,并通过灵敏度预处理提高重建图像质量.仿真结果表明,传统计算法和近似计算法获得的灵敏度矩阵和对应的重建结果均很接近,但近似计算法的计算时间只是传统计算法的1.5%,灵敏度预处理可使重建质量略有提升.两种灵敏度计算法均可用于三维ECT重建,近似计算法在计算时间上有显著优势.     

采用路径IRP的Windows恶意进程检测方法

针对程序在同一操作系统的不同环境下运行产生的IRP(I/O request packets)序列不完全相同,对检测结果有一定影响的问题,提出了采用路径IRP的Windows恶意进程检测方法.单独提取每一个操作路径的IRP请求序列,应用朴素贝叶斯、贝叶斯网络、支持向量机、C4.5决策树及改进的人工免疫算法(IAIS)进行检测,并比较了各种算法在不同特征选择方法下的检测效果.实验结果表明,本文所提出的采用路径IRP的Windows恶意进程检测方法是有效可行的,在所有方法中,采用Fisher Score进行特征选择的朴素贝叶斯方法得到了最高的检测率99.2%,优于基于IRP序列的恶意进程检测方法.     

Bootstrap方法对晶振稳定度估计

针对小样本条件下晶振能够快速稳定实现时钟同步的问题,提出了在蒙特卡洛模拟实验下结合传统和改进后Bootstrap方法与卡尔曼滤波方法消除相关噪声,从而维持晶振稳定性的一种方法.由于传统Bootstrap方法限制再生样本的生成范围,使计算结果远远偏离真实情况,而改进Bootstrap方法可以拓展再生样本的生成范围,避免了只抽取原始数据的情况,使得频偏和时偏的估计分布尽可能地接近真实分布.仿真结果表明,改进Bootstrap对频偏和时偏的校正优于传统Bootstrap方法,利用改进Bootstrap与卡尔曼相结合的方法能够实现对晶振的快速稳定.     

储粮温度分布声学CT重建仿真

为了实现储粮温度分布声学CT法监测,对三维温度场的声学CT重建进行了仿真研究.将30个声波收发器以两种不同的布局设置在被测区域周围,被测区域的剖分考虑了1 000和1 500个像素两种方式,对约2 000个单热点模型温度场进行了仿真数据重建,并利用重建温度场的均方根误差、热点温度误差和热点位置误差评价了温度场重建质量.结果表明,收发器布局和被测区域剖分方式都会对温度场的重建质量产生较大影响,该仿真研究为声学CT系统的优化提供了依据.