国家自然科学基金(61071141)
- 作品数：15 被引量：68H指数：6
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- 改进灵敏度矩阵的复合材料粘接缺陷ECT检测
- 2022年
- 平面电容层析成像(ECT)技术对复合材料粘接缺陷的图像重建,通常要借助灵敏度矩阵完成。ECT传感器的敏感场分布在一个三维空间,但用于缺陷检测的重建图像是二维的,因此存在不同层灵敏度矩阵的选取问题。探究了不同层灵敏度矩阵的选取,并提出了一种灵敏度矩阵改进方法。通过对负敏感区域的阈值处理和绝对值处理,改善了灵敏度矩阵的病态性和不均匀性,降低ECT正问题模化误差。仿真和实验结果表明,所提方法能够明显降低重建图像中的伪迹,提高重建缺陷的清晰度,进而降低缺陷误判或漏判的概率。
- 张志远颜华周英钢王伊凡
- 关键词：阈值处理
- 基于RBF神经网络和遗传算法的ERT传感器优化被引量：6
- 2021年
- 为优化ERT传感器性能,提出一种RBF神经网络与遗传算法相结合的传感器参数优化方法.采用RBF神经网络实现传感器参数与其性能指标间的非线性映射;采用敏感场均匀性和灵敏度矩阵条件数构成传感器综合评价指标F,并以最小化F为目标函数,利用RBF神经网络计算个体的适应度函数,利用遗传算法实现了电板长度和宽度的自动寻优.结果表明,优化后的传感器在综合评价指标、重建图像的视觉效果以及重建图像误差上均有明显改善,所提方法具有较大实用价值.
- 颜华张馨王伊凡
- 关键词：电阻层析成像RBF神经网络遗传算法敏感场
- 基于LabVIEW的直接三维电容层析成像系统被引量：7
- 2013年
- 常规的电容层析成像系统只能提供典型层面的二维断层图,但多数过程发生在三维空间。基于虚拟仪器技术,设计开发了一种不经过二维断层成像的直接三维电容层析成像系统。该系统可分为传感器系统、数据采集系统和成像计算机3部分。数据采集系统以内置电容传感模块的C8051F700单片机为核心构成,采集各极板间的电容数据。计算机完成图像重建,图像显示以及ECT系统控制等功能。由于采用高集成度的C8051F700和LabVIEW软件开发平台,所开发的系统结构简单成本低,易实现远程监测。
- 周英钢方政颜华
- 关键词：电容层析成像LABVIEW
- 带阈值滤波的迭代法三维ECT图像重建被引量：3
- 2014年
- 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.
- 颜华许鑫孙延辉王伊凡
- 关键词：电容层析成像自适应阈值阈值滤波
- 基于改进SIRT算法的声学CT温度场重建被引量：4
- 2021年
- 针对当重建区域划分的网格数多于声波路径数时,重建温度场中通常会出现很多噪点的问题,提出了一种改进SIRT算法,将平滑滤波器融入SIRT算法,通过专门设计的内、外平滑滤波器,抑制重建温度场中的噪点.为验证所提方法的有效性,对3个典型的模型温度场和一个实际的单峰温度场进行了重建.结果表明,与常用的最小二乘法、ART算法和SIRT算法相比,改进SIRT算法的重建误差明显降低.改进的SIRT算法具有更好的复杂温度场重建能力.
- 颜华孙灿烽王伊凡
- 关键词：温度场重建平滑滤波器最小二乘法ART算法
- 基于降维处理的Tikhonov正则化ECT图像重建
- 2022年
- 为提高电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)的图像重建质量,提出一种基于降维处理的Tikhonov正则化图像重建算法。首先采用Tikhonov正则化算法获得一幅初始重建图像,而后将初始重建图像中背景区域的像素灰度值视为已知量“0”,从待求灰度向量中剔除。通过降维处理,减轻ECT逆问题的不适定性。仿真与实验结果表明:与Landweber迭代算法和Tikhonov正则化算法相比,该文所提的算法具有更高的重建精度,其重建图像也更接近真实分布。该文研究为ECT图像重建提供一个新的思路。
- 王艳颜华王伊凡周英钢
- 关键词：电容层析成像TIKHONOV正则化
- 基于稀疏度自适应压缩感知的电容层析成像图像重建算法被引量：11
- 2018年
- 为提高电容层析成像(ECT)系统重建图像的质量,该文提出一种基于改进稀疏度自适应的压缩感知电容层析成像算法。利用压缩感知与电容层析成像算法的契合点,以随机改造后的电容层析成像灵敏度矩阵为观测矩阵,离散余弦基为稀疏基,测量电容值为观测值,建立模型。利用线性反投影算法(LBP算法)所得图像预估原始图像稀疏度,以预估稀疏度值作为索引原子初始值进行稀疏度自适应迭代。改进后的稀疏度自适应匹配追踪重构算法实现ECT图像重建,解决了稀疏度预估不准确导致重建图像精度差的问题。仿真实验结果表明,该算法可以有效重建ECT图像,其成像质量优于LBP算法、Landweber算法、Tikhonov算法等传统算法,是研究电容层析成像图像重建的一种新的方法和手段。
- 吴新杰闫诗雨徐攀峰颜华
- 关键词：图像重建电容层析成像压缩感知
- 利用多准则Hopfield网络对ECT进行图像重建被引量：8
- 2016年
- 针对电容层析成像技术中图像重建质量较差的问题,提出一种基于多准则Hopfield网络模型的电容层析成像的改进图像重建算法。首先分析了ECT图像重建和Hopfield网络的基本原理,然后根据ECT图像重建的特点确定了4种准则函数:图像熵、测量电容和估计电容的误差平方和、重建图像的局部非均匀性函数和总变差,并将这4种准则函数引入Hopfield网络的能量函数中,由此推导出Hopfield网络的动态方程,在此基础上得到ECT图像重建迭代算法,最后通过仿真实验对所提方法进行了验证。仿真实验结果表明利用此方法获得的重建图像误差和相关系数比LBP算法和Landweber迭代算法得到的相应指标要好。由此可见,该方法是一种有效的、精确度较高的ECT图像重建方法。
- 吴新杰何在刚李惠强郑静娜陈玲许超陈跃宁颜华
- 关键词：电容层析成像图像重建HOPFIELD网络多准则
- 基于改进灵敏度矩阵的ERT图像重建被引量：10
- 2018年
- 电阻层析成像（ERT）重建普遍借助基于灵敏度矩阵的正问题模型来实现。但ERT灵敏度矩阵病态严重,且传感器中心区域的灵敏度值远低于边缘区域的灵敏度值,给高质量的图像重建带来困难。针对上述问题,提出一种改进灵敏度矩阵的方法。用一个专门设计的阈值滤波器,增强中心区域的灵敏度,降低灵敏度矩阵的病态程度。仿真与实验结果表明,改进的灵敏度矩阵可显著降低正问题模化误差,有效地提高重建质量,使重建图像与真实分布更接近,因此方法有较大的实用价值。
- 颜华胡丽娟王伊凡周英钢
- 关键词：电阻层析成像灵敏度阈值滤波图像重建
- 基于自适应阈值滤波的三维ECT重建算法被引量：6
- 2020年
- 针对三维ECT迭代重建时,重建图像中含有大量伪迹且重建迭代次数多的问题,提出一种基于自适应阈值滤波的三维ECT重建算法.该算法融合Landweber迭代算法和模糊阈值滤波技术,在算法迭代过程中采用阈值滤波方式对三维ECT重建图像进行强化伪迹抑制.利用当前图像模糊度量最小属性确定阈值大小,给出了模糊阈值计算公式,并进行了三维图像重建的仿真和实验研究.结果表明,自适应阈值滤波方式能够显著减少重建图像中的伪迹和重建时间,所提算法具有良好的应用潜力.
- 王伊凡朱海滢熊啸岳颜华周英钢
- 关键词：三维重建电容层析成像阈值滤波自适应阈值迭代算法
