电容层析成像系统的图像重建

电容层析成像技术是20世纪80年代中后期形成和发展起来的过程层析成像技术。由于电容传感器具有“软场”特性，并且数据采集系统所获得的投影数据有限，因此图像重建精度的提高成为电容层析成像技术研究的一个难点，为解决这一问题，研究了电容层析成像系统的构成和数学模型，阐述了ECT系统的图像重建算法的发展现状及改进方法。     

电容层析成像系统图像重建稳定性研究

电容层析成像图像重建是一个不适定的反问题求解过程,敏感于测量投影的微小变化,难以重建稳定的管截面图像,通过奇异值分解分析了成像系统产生不适定性的原因,采用阻尼最小二乘法改善了图像重建所对应的病态方程组的求解条件,有效克服了图像重建过程中的不适定性,获得了稳定的管截面图像。     

图像插值在ECT三维数据可视化中的应用

在电容层析成像（ECT）三维重建过程中,由于传感器侦测数据的局限,以及成像系统内部和外部的因素影响,使得获取的二维图像比较稀疏,图像质量并不高,而且,获取的二维图像可能会有单一像素点出现,导致不可能被轮廓化,这样就导致有一些流形不能被正确的反映．本文从图像插值的角度,针对ECT二维图像进行像素补充,针对ECT断层序列图像进行断层图像补充．仿真结果表明,该方法很好的改善了三维图像的成像效果．     

基于RBF神经网络的ECT图像重建

线性反投影算法是最常用的ECT图像重建算法,该算法将极板电容测量值与成像区域介电常数间的非线性关系作线性化近似.由于神经网络的非线性映射能力可用来避免这种线性化近似,为此探讨了基于RBF神经网络的16极板ECT系统的图像重建方法.采用最大矩阵法确定RBF神经网络隐层神经元数目,用最小邻聚类方法确定径向基函数的宽度和中心,建立了极板电容测量值与成像区域介电常数间的RBF神经网络映射.仿真实验结果表明,基于RBF神经网络的ECT图像重建方法重建速度与线性反投影法相当,重建质量优于线性反投影法.     

不采用灵敏度矩阵的ECT图像迭代重建

针对ECT图像重建质量有待提高的现状,研究ECT的正问题及逆问题.目前普遍采用灵敏度矩阵建立ECT模型,最常用的两种算法是基于灵敏度矩阵模型 的线性反投影算法(简称LBP法)和基于灵敏度矩阵模型的投影LandWeber迭代法(简称PLI法). 给出一种不采用灵敏度矩阵的ECT图像迭代重建新算法,用多元线性回归建立ECT系统正向模型、用投影LandWeber迭代法求解逆问题.采用ECT有限元分析软件,在多种介质分布下获得投影数据,对LBP法、PLI法和新算法进行了比较研究,研究结果表明,新算法能明显提高重 建图像的质量.     

PCA与小波变换的ECT图像融合方法

电容层析成像技术存在"软场"效应和病态问题,由于这一特性,ECT重建图像的精度受到了影响,在分析电容层析成像基本原理和成像算法的基础上,提出了一种基于PCA变换与小波变换相结合的ECT图像融合方法 .首先对待融合的图像进行主分量变换以得到各主分量,然后采用基于特征的小波变换融合方法将待融合图像的信息与第一主分量进行融合,再将此时融合后的信息与其他主分量进行逆变换,得到最终的融合图像.通过仿真实验得到结果表明,融合图像的质量得到了提高,与源图像更加接近,为ECT图像重建的研究提供了一个新的方法 .     

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．     

基于网格计算的电容层析成像图像重建技术的研究

针对目前电容层析成像系统在处理和解决上,对图像重建实时性的需求还有所欠缺的问题,提出了以网格计算技术为支撑,构建基于网格技术的图像重建系统,将分布的计算机资源组织协调起来共同解决科学与工程问题.这一技术提高了图像重建结果的处理速度,解决了单从算法优化角度无法解决的实际应用问题.     

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.     

三项共轭梯度的电容层析成像图像重建算法

针对电容层析成像技术中的＂软场＂效应和病态问题,提出了一种三项共轭梯度的新电容层析成像算法.在分析电容层析成像基本原理的基础上,给出了三项共轭梯度法的迭代公式和计算步骤,并探讨了ECT应用该算法的可行性,算法满足收敛条件且重建图像误差小.仿真和实验结果表明,同LBP和普通共轭梯度算法相比,该算法兼备成像质量高、边界均匀稳定等优点.     

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.     

12极板直接三维ECT图像重建仿真

为克服间接三维ECT系统轴向分辨能力低这一缺陷,进行了直接三维ECT重建技术的研究.将12个极板分三层布置,相邻层极板有45°角的相对旋转.不但测量同层极板对的电容值,还要测量不同层极板对的电容值.三维图像直接在重建过程中产生,与经过二维断层图的间接三维重建图像截然不同.建立了传感器的三维有限元模型,分析了传感器的三维敏感场.采用线性反投影算法以及有限元分析法获得的三维灵敏度矩阵和电容测量仿真数据,实现了直接三维ECT图像重建.重建结果显示了直接三维ECT具有良好的轴向分辨能力.     

S1D13706在便携式DSP图像处理系统中的应用

在车载疲劳检测系统中，需要小尺寸、低功耗、具备便携性并能在复杂光照条件下显示的液晶屏．从实用角度考虑，介绍了EPSON公司生产的液晶屏控制芯片S1D13706的原理与使用，实现了车载DSP处理图像在高反射薄膜晶体管液晶显示器（HR-TFT LCD）上的显示，为各种便携式图像处理系统显示模块的设计提供了一种可以借鉴的方法，并在接口设计、数据传输、电源选择等方面提供了一些有价值的经验．     

S1D13706在便携式DSP 图像处理系统中的应用

在车载疲劳检测系统中,需要小尺寸、低功耗、具备便携性并能在复杂光照条件下显示的液晶屏.从实用角度考虑,介绍了EPSON公司生产的液晶屏控制芯片S1D13706的原理与使用,实现了车载DSP处理图像在高反射薄膜晶体管液晶显示器（HR TFT LCD）上的显示,为各种便携式图像处理系统显示模块的设计提供了一种可以借鉴的方法,并在接口设计、数据传输、电源选择等方面提供了一些有价值的经验.     

基于DSP的视频图像处理系统的研究

目前,DSP芯片在数字图像处理领域得到了广泛的应用.首先采用DSP及其他可编程芯片设计出了基于DSP的视频图像处理系统的硬件部分,主要对硬件设备进行了选型,并阐述了系统的结构及工作原理.然后根据数字图像处理的原理,给出了该系统软件设计的方法.利用VC 6.0开发出了PC机部分的用户界面,可将采集到的视频图像在该界面上实时显示.最后对整个系统进行了实验,并指出了基于DSP的视频图像处理系统的应用前景.     

新型促染剂在涤纶常压分散黑ECT染色中的应用

将自制促染剂应用于涤纶分散黑ECT染料常压染色中,优化出涤纶常压沸染染色工艺,并评价该促染剂的效果。结果表明,加促染剂常压沸染染色织物的上染百分率、表观深度、耐摩擦色牢度及耐皂洗牢度与传统高温高压染色工艺效果相近,且明显比常压无促染剂染色工艺效果好,该促染剂的促染效果优良。     

基于DSP的Fuzzy-PID发动机怠速控制应用

为了有效改善发动机怠速工况下经济性与排放性,考虑怠速工况的非线性、时变性和不确定性等因素,采用怠速Fuzzy-PID控制算法,利用Simulink和Stateflow工具对Fuzzy-PID发动机怠速控制系统进行建模仿真.结果表明该Fuzzy-PID控制器,有良好的实时性、抗干扰性和鲁棒性.同时为解决控制系统的实时性能,在硬件设计上采用功能强大的可编程定点DSP控制芯片TMS320F2812,来实现信号处理与控制功能.     

DSP在直接转矩控制中的应用

叙述了直接转矩控制的原理及DSP芯片的特点和性能，并在此基础上着重介绍了利用DSP（数字信号处理器）实现直接转控制的软件编程思路与方法。