电磁层析成像技术中的图像重建算法

• 作者: 李柳 赵钱 罗跃 卜洋洋
• 来源期刊: 沈阳师范大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 电磁层析成像技术 LBP Landweber迭代 修正共扼梯度算法
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 理论与应用研究|Basic Theoretical and Applied Researches
• 页码范围: 86-90
• 页数: 5页
• 分类号: TP216
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-5862.2022.01.016

摘要

电磁层析成像技术(electromagnetic tomography,EM T)是基于电磁感应原理的过程检测技术,包括正问题和逆问题.首先,基于传统的"O"型传感器阵列模型,通过有限元剖分法来解决正问题以获得灵敏度矩阵和检测值;然后根据检测值来重构物场内部的结构即EMT技术的逆问题.由于重建算法的选择对重建图像的影响至关重要,所以重点研究了不同重建算法在EMT逆问题中的应用,并在传统共轭梯度算法的基础上进行改良,研究更适合EMT技术的新算法.构建了 3种扰动模型,利用控制变量法,采用LBP,Landweber迭代,传统的和修正后的共扼梯度4种算法对物场进行重建.给出了每种算法的基本原理,并阐述了传统和修正共轭梯度算法的计算流程,采用图像质量和图像相关度2个参数对重建图像进行了评价.最后得出结论:LBP方法运算简单,适合单一扰动重构;共轭梯度算法的图像质量和相关度较高;修正共轭梯度算法收敛效果更好,而且图像相关度较高.