压缩感知在ECT分相含率检测中的应用

论文摘要

该文研究了压缩感知(CS)理论在电容层析成像(ECT)问题中的应用,有效解决了图像重构中的欠定性问题,从而通过图像计算两相流中的截面分相含率。首先,采用时域基作为图像向量的稀疏基,并采用高斯随机对灵敏度矩阵进行重新排序,设计其观测矩阵;然后,将不动点迭代算法FPC应用于凸优化问题的求解,得到重构图像;最后,利用最优阈值算法对重构图像进行灰度处理,由灰度图像进行分相含率的计算。在仿真实验阶段建立ECT传感器模型,对3种典型两相流流型进行重构,并与经典的LBP,Landweber算法综合3种重构效果评价指标进行比较。仿真结果表明:基于CS的ECT重构算法在只有少量测量数据的情况下也能精确地重构图像,且成像质量远高于LBP算法,并优于Landweber迭代算法,成像速度也大幅提升,有效提高了分相含率检测的准确性。

论文目录

• 1 压缩感知基本理论
•   1.1 信号的稀疏化处理
•   1.2 信号的压缩采样
•   1.3 最优化问题求解
• 2 基于CS的ECT图像重构
• 3 仿真及结果分析
• 4 截面含水率测量
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 唐晨晖,胡红利,王格,张肖

关键词: 电容层析成像,分相含率检测,压缩感知理论,不动点连续算法

来源: 西北大学学报(自然科学版) 2019年05期

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 力学,计算机软件及计算机应用

单位: 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安市产品质量监督检验院

基金: 国家自然科学基金资助项目(51777151)

分类号: TP391.41;O359

DOI: 10.16152/j.cnki.xdxbzr.2019-05-004

页码: 698-704

总页数: 7

文件大小: 792K

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