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基于改进半阈值迭代算法的ECT图像重建
被引量：
8
1
作者
马敏
刘一斐
刘亚楠
《计量学报》
CSCD
北大核心
2021年第5期595-602,共8页
针对电容层析成像逆问题求解存在病态性和欠定性的问题,将压缩感知理论应用到成像过程中缓解其欠定性。首先将初始信号稀疏化处理,其次基于高斯随机阵对灵敏度矩阵的各行重新排列,随后进行奇异值分解得到了列独立性更高的观测矩阵。最...
针对电容层析成像逆问题求解存在病态性和欠定性的问题,将压缩感知理论应用到成像过程中缓解其欠定性。首先将初始信号稀疏化处理,其次基于高斯随机阵对灵敏度矩阵的各行重新排列,随后进行奇异值分解得到了列独立性更高的观测矩阵。最后将基于l_(1/2)-范数的半阈值迭代算法引入到ECT成像过程中,并在罚函数中加入l_(2)-范数的约束项,通过改进的半阈值迭代算法进行求解。仿真实验表明,该算法有效地降低了图像误差,并兼顾了成像速度,在ECT成像过程中具有良好的性能。
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关键词
计量学
电容层析成像
半阈值迭代算法
图像重建
压缩感知
观测矩阵
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职称材料
改进正则化半阈值算法的ECT图像重建
被引量：
8
2
作者
马敏
郭鑫
于洁
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期110-119,共10页
针对电容层析成像技术应用于工业多相流管道检测时,图像重建中存在的不适定性、病态性问题,提出一种改进正则化半阈值算法。以L1/2范数为惩戒函数,改进求解L1/2范数所用的半阈值迭代算法中的阈值算子,并以加入加速项的Landweber算法解...
针对电容层析成像技术应用于工业多相流管道检测时,图像重建中存在的不适定性、病态性问题,提出一种改进正则化半阈值算法。以L1/2范数为惩戒函数,改进求解L1/2范数所用的半阈值迭代算法中的阈值算子,并以加入加速项的Landweber算法解向量为修正向量,引入改进半阈值正则化模型,优化加速Landweber算法。实验的结果表明,改进正则化半阈值算法在重建图像中相关系数平均达0.91,图像误差平均降至0.21,成像速度保持0.04 s。复杂流型辨识中,改进算法比Landweber迭代算法相关系数提高21.67%,相对误差降低37.01%;比Tikhonov正则化算法相关系数提高22.61%,相对误差降低37.08%;比半阈值算法相关系数和误差分别提高14.85%和降低28.26%。结果表明改进正则化半阈值算法对ECT研究有较好应用前景。
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关键词
两相流
电容层析成像
图像重建
正则化
半阈值迭代算法
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职称材料
基于改进半阈值算法的电容层析成像滑油监测方法研究
被引量：
5
3
作者
马敏
刘一斐
王力
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期2590-2599,共10页
针对航空滑油检测过程中电容层析成像(Electrical Capacitance Tomography,ECT)存在的病态性和欠定性问题,将稀疏正则化中基于L1/2正则化的半阈值迭代算法应用到ECT图像重建,加入L2范数的惩罚项,构造新的泛函模型,并在迭代过程中设计一...
针对航空滑油检测过程中电容层析成像(Electrical Capacitance Tomography,ECT)存在的病态性和欠定性问题,将稀疏正则化中基于L1/2正则化的半阈值迭代算法应用到ECT图像重建,加入L2范数的惩罚项,构造新的泛函模型,并在迭代过程中设计一种新的约束项以优化解向量。仿真实验采用Comsol 5.3搭建系统模型,Matlab 2014a处理采集数据。实验结果表明,与Landweber迭代算法相比,改进算法成像误差降低37.33%,相关系数提升33.67%;与半阈值迭代算法相比,改进算法成像误差和相关系数分别降低12.31%和提升11.86%,图像误差降低至0.24,相关系数提升至0.92,且成像时间依然保持在0.06s。实际滑油监测的实验系统采用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)直接数字频率生成模块生成数字量的正弦激励信号,通过D/A转化为正负交流信号对测量电极进行激励。实验结果表明,基于ECT系统的改进半阈值迭代算法可以满足航空发动机滑油监测的实时性和准确性的要求。
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关键词
滑油监测
电容层析成像(ECT)
稀疏正则化
L_(1/2)正则化
L_(2)范数
半阈值迭代算法
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职称材料
题名
基于改进半阈值迭代算法的ECT图像重建
被引量：
8
1
作者
马敏
刘一斐
刘亚楠
机构
中国民航大学电子信息与自动化学院
出处
《计量学报》
CSCD
北大核心
2021年第5期595-602,共8页
基金
国家自然科学基金委员会与中国民用航空局联合资助项目(U1733119)
民航科技项目(20150220)。
文摘
针对电容层析成像逆问题求解存在病态性和欠定性的问题,将压缩感知理论应用到成像过程中缓解其欠定性。首先将初始信号稀疏化处理,其次基于高斯随机阵对灵敏度矩阵的各行重新排列,随后进行奇异值分解得到了列独立性更高的观测矩阵。最后将基于l_(1/2)-范数的半阈值迭代算法引入到ECT成像过程中,并在罚函数中加入l_(2)-范数的约束项,通过改进的半阈值迭代算法进行求解。仿真实验表明,该算法有效地降低了图像误差,并兼顾了成像速度,在ECT成像过程中具有良好的性能。
关键词
计量学
电容层析成像
半阈值迭代算法
图像重建
压缩感知
观测矩阵
Keywords
metrology
electrical capacitance tomography
semi-threshold iterative algorithm
image reconstruction
compressed sensing
observation matrix
分类号
TB937 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
改进正则化半阈值算法的ECT图像重建
被引量：
8
2
作者
马敏
郭鑫
于洁
机构
中国民航大学电子信息与自动化学院
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期110-119,共10页
基金
国家自然科学基金(61871379)
天津市教委科研计划项目(2020KJ012)资助。
文摘
针对电容层析成像技术应用于工业多相流管道检测时,图像重建中存在的不适定性、病态性问题,提出一种改进正则化半阈值算法。以L1/2范数为惩戒函数,改进求解L1/2范数所用的半阈值迭代算法中的阈值算子,并以加入加速项的Landweber算法解向量为修正向量,引入改进半阈值正则化模型,优化加速Landweber算法。实验的结果表明,改进正则化半阈值算法在重建图像中相关系数平均达0.91,图像误差平均降至0.21,成像速度保持0.04 s。复杂流型辨识中,改进算法比Landweber迭代算法相关系数提高21.67%,相对误差降低37.01%;比Tikhonov正则化算法相关系数提高22.61%,相对误差降低37.08%;比半阈值算法相关系数和误差分别提高14.85%和降低28.26%。结果表明改进正则化半阈值算法对ECT研究有较好应用前景。
关键词
两相流
电容层析成像
图像重建
正则化
半阈值迭代算法
Keywords
two phase flow
electrical capacitance tomography
image reconstruction
regularization
half threshold iterative algorithm
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TH878 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
基于改进半阈值算法的电容层析成像滑油监测方法研究
被引量：
5
3
作者
马敏
刘一斐
王力
机构
中国民航大学电子信息与自动化学院
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期2590-2599,共10页
基金
国家自然科学基金面上项目(61871379)
国家自然科学基金委员会与中国民用航空局联合资助项目(U1733119)。
文摘
针对航空滑油检测过程中电容层析成像(Electrical Capacitance Tomography,ECT)存在的病态性和欠定性问题,将稀疏正则化中基于L1/2正则化的半阈值迭代算法应用到ECT图像重建,加入L2范数的惩罚项,构造新的泛函模型,并在迭代过程中设计一种新的约束项以优化解向量。仿真实验采用Comsol 5.3搭建系统模型,Matlab 2014a处理采集数据。实验结果表明,与Landweber迭代算法相比,改进算法成像误差降低37.33%,相关系数提升33.67%;与半阈值迭代算法相比,改进算法成像误差和相关系数分别降低12.31%和提升11.86%,图像误差降低至0.24,相关系数提升至0.92,且成像时间依然保持在0.06s。实际滑油监测的实验系统采用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)直接数字频率生成模块生成数字量的正弦激励信号,通过D/A转化为正负交流信号对测量电极进行激励。实验结果表明,基于ECT系统的改进半阈值迭代算法可以满足航空发动机滑油监测的实时性和准确性的要求。
关键词
滑油监测
电容层析成像(ECT)
稀疏正则化
L_(1/2)正则化
L_(2)范数
半阈值迭代算法
Keywords
Oil monitoring
Electrical capacitance tomography
Sparse regularization
L_(1/2)regulariza-tion
L_(2) norm
Semi-threshold iterative algorithm
分类号
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于改进半阈值迭代算法的ECT图像重建
马敏
刘一斐
刘亚楠
《计量学报》
CSCD
北大核心
2021
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
改进正则化半阈值算法的ECT图像重建
马敏
郭鑫
于洁
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于改进半阈值算法的电容层析成像滑油监测方法研究
马敏
刘一斐
王力
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
5
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