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基于ECT模型修正及算法优化的超音速分离流场图像重建
1
作者
王世伟
王超
+1 位作者
郭琪
丁红兵
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期4222-4229,共8页
超音速分离器内流场参数的准确测量对其结构与性能优化至关重要,电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)能够实现非侵入式参数测量,其逆问题求解的数学模型主要通过线性化近似得到,忽略了非线性、“软场”效应等对结果的...
超音速分离器内流场参数的准确测量对其结构与性能优化至关重要,电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)能够实现非侵入式参数测量,其逆问题求解的数学模型主要通过线性化近似得到,忽略了非线性、“软场”效应等对结果的影响,使得当场域内介质分布的介电常数差异较大时,图像重建质量不高。针对上述问题,本文通过引入模型推导误差对ECT逆问题数学模型修正,在此基础上,根据目标函数的可分离特性,设计结合正则化与Split Bregman(RASB)的求解算法,分别对模型误差和待重构介质进行交叉迭代求解。最后通过仿真和实验手段对比分析了RASB算法、Tikhonov正则化算法、L1正则化算法和Landweber算法重建图像效果,结果表明所提算法RASB可以减小线性化近似产生的误差,削弱噪声对图像重建结果的影响,重构的介质分布更加准确,图像中伪影更少。RASB算法对几种模型重建图像的平均相关系数为0.8964,高于Tikhonov正则化算法的0.8353、L1正则化算法的0.8496和Landweber算法的0.8681。
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关键词
超音速分离器
电容层析成像
模型推导误差
正则化与SplitBregman
交叉迭代
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职称材料
题名
基于ECT模型修正及算法优化的超音速分离流场图像重建
1
作者
王世伟
王超
郭琪
丁红兵
机构
天津大学电气自动化与信息工程学院
淮南师范学院机械与电气工程学院
天津市特种设备监督检验技术研究院
出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期4222-4229,共8页
基金
安徽省科研编制计划(2023AH051556)
国家自然科学基金(52276159,51876143)。
文摘
超音速分离器内流场参数的准确测量对其结构与性能优化至关重要,电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)能够实现非侵入式参数测量,其逆问题求解的数学模型主要通过线性化近似得到,忽略了非线性、“软场”效应等对结果的影响,使得当场域内介质分布的介电常数差异较大时,图像重建质量不高。针对上述问题,本文通过引入模型推导误差对ECT逆问题数学模型修正,在此基础上,根据目标函数的可分离特性,设计结合正则化与Split Bregman(RASB)的求解算法,分别对模型误差和待重构介质进行交叉迭代求解。最后通过仿真和实验手段对比分析了RASB算法、Tikhonov正则化算法、L1正则化算法和Landweber算法重建图像效果,结果表明所提算法RASB可以减小线性化近似产生的误差,削弱噪声对图像重建结果的影响,重构的介质分布更加准确,图像中伪影更少。RASB算法对几种模型重建图像的平均相关系数为0.8964,高于Tikhonov正则化算法的0.8353、L1正则化算法的0.8496和Landweber算法的0.8681。
关键词
超音速分离器
电容层析成像
模型推导误差
正则化与SplitBregman
交叉迭代
Keywords
supersonic separator
electrical capacitance tomography
model derivation errors
regularization and Split Bregman
cross iteration
分类号
TP212.9 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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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ECT模型修正及算法优化的超音速分离流场图像重建
王世伟
王超
郭琪
丁红兵
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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