ET圖像重建算法對比分析及三維重建研究.pdf

1、電學層析成像(Electrical Tomography，ET)技術是過程層析成像技術的重要分支，適用于多相流、兩相流流動過程的檢測與控制，在工業(yè)測量、醫(yī)學成像、石油化工等領域應用廣泛且發(fā)展前景良好。隨著工業(yè)的發(fā)展，對電學層析成像技術的成像精度和成像速度要求越來越高，但由于ET技術的反問題求解存在嚴重的病態(tài)性和欠定性，現有的圖像重建算法均不能很好的滿足工業(yè)上參數控制的要求，且為了獲取被測物的三維信息，三維圖像重建也是很有必要的。本文從E

2、T系統(tǒng)的原理和數學基礎出發(fā)，分析對比了已有的二維圖像重建算法在成像精度、成像速度和實時性等方面的優(yōu)劣，并進一步提出一種基于聚類技術的三維重建方法。
　　 在本論文中，作者主要完成了以下三方面的工作：
　　 (1)本文闡述了靈敏度系數法、線性反投影法、Tikhonov正則化法、Landweber迭代法、基于Landweber的預迭代法、Newton-Raphson算法、代數重建算法、共軛梯度法和Tikhonov正則化的共軛

3、梯度法等常用的圖像處理方法的原理，在此基礎上，通過實驗仿真，對各類算法從成像速度、重建圖像與原始圖像的相關系數、相對誤差、目標函數終值和收斂速度等方面展開比較與分析，總結各算法在成像精度、計算量、成像速度和實時性方面的優(yōu)劣，為評價圖像重建方法建立了基礎。
　　 (2)本文使用OPTICS聚類算法實現各圖像重建算法求得的圖像灰度矩陣中類結構的可視化，從聚類的角度分析各算法的圖像重建結果。為評價圖像重建算法提供了一種新的思路。