电学层析成像中软场效应的度量与应用 被引量：3

1

作者 杨家辉 岳士弘 于晓 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第7期157-160,共4页

"软场效应"的存在导致电学层析(ET)成像技术重建图像分辨率低,为了度量"软场效应"并降低其影响,提出了一个基于灵敏度系数的"软场效应"度量指标,据此实施ET测量数据的重构。实验结果表明:软场效应指标能... "软场效应"的存在导致电学层析(ET)成像技术重建图像分辨率低,为了度量"软场效应"并降低其影响,提出了一个基于灵敏度系数的"软场效应"度量指标,据此实施ET测量数据的重构。实验结果表明:软场效应指标能够有效地反映"软场效应"对ET成像空间分辨率的影响,重构的数据能够提高已有ET算法的空间分辨率。 展开更多

关键词 电学层析成像 灵敏度系数 软场效应 空间分辨率

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于残差自注意力连接的深度电学层析成像方法 被引量：9

2

作者 王子辰 陈晓艳 +2 位作者 王倩 王迪 谢娜 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期288-301,共14页

针对电学层析重建(ET)的“软场”特性和逆问题求解的病态性所造成的边界伪影和空间分辨率低的问题,本文提出一种基于迭代展开的预重建模块和改进的注意力深度U形卷积神经网络(CNN)的深度成像方法。其中,预重建模块是由牛顿—拉夫逊迭代... 针对电学层析重建(ET)的“软场”特性和逆问题求解的病态性所造成的边界伪影和空间分辨率低的问题,本文提出一种基于迭代展开的预重建模块和改进的注意力深度U形卷积神经网络(CNN)的深度成像方法。其中,预重建模块是由牛顿—拉夫逊迭代算法得到的4层反卷积神经网络;深度U形CNN模块中,在特征提取和重建模块中加入残差连接,用于缓解深度CNN模型中的梯度消失问题,同时引入自注意力跳跃连接实现对全局特征和局部特征的抽象融合,使模型更好地表达图像重建问题的非线性特征。重建结果表明空间分辨率高,内含物边界清晰,重建相对误差为0.10,相关系数为0.93,说明本方法可以有效改善ET图像的质量,为无损测量与检测可视化提出了一种可靠方法。 展开更多

关键词 电学层析成像 预重建模块 深度卷积神经网络 残差连接 自注意力机制 深度学习

在线阅读 下载PDF 职称材料

电学层析成像的灵敏度系数更新算法 被引量：3

3

作者 岳士弘 张洋洋 +1 位作者 赵愉 王化祥 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期1227-1234,共8页

针对电学层析成像技术受被测物场"软场效应"和欠定问题的影响而造城空间分辨率较低且稳定性差的问题,分析了电学层析成像过程中的灵敏度系数之和对于空间分辨率的关键影响,据此提出一种基于灵敏度系数更新及伪迹辨识的电学层... 针对电学层析成像技术受被测物场"软场效应"和欠定问题的影响而造城空间分辨率较低且稳定性差的问题,分析了电学层析成像过程中的灵敏度系数之和对于空间分辨率的关键影响,据此提出一种基于灵敏度系数更新及伪迹辨识的电学层析成像算法.结果表明,该方法能够有效地克服电学层析成像技术的固有问题,重建图像相对误差降低了5%~8%,,且对于离散分布的小目标空间分辨率更高. 展开更多

关键词 电学层析成像 软场效应 灵敏度系数 图像重建

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于模糊算子的电学层析成像算法 被引量：1

4

作者 岳士弘 荣西拉 +1 位作者 马海涛 卢剑 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期179-185,共7页

电学层析(ET)成像是新一代可视化无损检测技术,在工业和生物医疗等领域具有广泛的应用前景.但是受被测物场的软场效应和欠定性等尚未根本解决问题的影响,ET成像的空间分辨率很低,使用优化技术是解决这些问题的一类有效方法.为提高空间... 电学层析(ET)成像是新一代可视化无损检测技术,在工业和生物医疗等领域具有广泛的应用前景.但是受被测物场的软场效应和欠定性等尚未根本解决问题的影响,ET成像的空间分辨率很低,使用优化技术是解决这些问题的一类有效方法.为提高空间分辨率,模糊算子被引入优化过程以对传统的ET图像重建算法做改进.先从ET逆问题的欠定性和病态性出发,分析了使用模糊算子的可行性和合理性,然后根据ET系统的优化目标函数表达式,提出一种基于选择模糊算子的成像及实现方法,特别选择了5种典型模糊算子分析它们的使用形式,最后通过仿真实验,比较了用模糊算子改进前后的ET图像的可视化效果与误差.结果表明:与已有的重建方法相比,依据不同模糊算子的新方法,在不同的模型中重构图像的相对误差最大可以减小0.1462,且平均减小0.0931.本文提出的方法为ET算法的应用提供了新的选择. 展开更多

关键词 电学层析 软场效应 模糊算子 图像重建

在线阅读 下载PDF 职称材料

梯度引导电学成像自适应网格生成方法 被引量：2

5

作者 王语 任尚杰 董峰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期163-171,共9页

电学层析成像是一种观测场域内电导率分布的无损检测技术。有限元法是求解电学层析成像问题的常用方法。其作为线性化的近似方法,剖分单元的大小会影响有限元法求解的精度。更密的尺寸可以提高重建图像的空间分辨率,但会增加计算成本,... 电学层析成像是一种观测场域内电导率分布的无损检测技术。有限元法是求解电学层析成像问题的常用方法。其作为线性化的近似方法,剖分单元的大小会影响有限元法求解的精度。更密的尺寸可以提高重建图像的空间分辨率,但会增加计算成本,同时未知量个数的增加会加剧逆问题的欠定性。针对上述问题,提出一种基于图像梯度的自适应网格生成方法。根据初始重建图像的梯度,自适应地提高内含物区域的网格密度,降低其他区域的网格密度,并对场域边界进行精确拟合来优化被测场域的网格剖分。通过仿真与实验研究对比分析了所提方法与常用网格剖分方法。结果表明,所提方法的重建结果图像误差平均降低15%,相关系数平均提高7%,因此所提方法在不显著增加或减少网格数的情况下,可以有效提高内含物的重建精度和图像重建质量。 展开更多

关键词 电学层析成像 自适应网格生成 多边形网格剖分 图像梯度 图像重建

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于截面电导信息的油水两相流相含率估计 被引量：2

6

作者 董峰 武仁杰 谭超 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期1121-1126,共6页

提出一种基于截面电导信息的油水两相流相含率估计方法,在对电阻层析成像系统测试数据特征进行降维的基础上,利用径向基函数神经网络建立流型辨识模型,并对每一种流型采用基于样本矩阵非线性变换的非线性偏最小二乘(NLPLS)法建立相含率... 提出一种基于截面电导信息的油水两相流相含率估计方法,在对电阻层析成像系统测试数据特征进行降维的基础上,利用径向基函数神经网络建立流型辨识模型,并对每一种流型采用基于样本矩阵非线性变换的非线性偏最小二乘(NLPLS)法建立相含率估计模型.动态实验结果表明,所得的相含率估计绝对误差低于5%,.将本方法和不分流型的单模型方法及传统偏最小二乘方法进行对比,证明所提出的相含率估计方法能实现更准确的估计. 展开更多

关键词 油水两相流 相含率 电学层析成像 径向基函数神经网络 偏最小二乘

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于双截面ERT对鼓泡床气含率分布的可视化测量 被引量：1

7

作者 杨程屹 王化祥 崔自强 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1029-1033,共5页

鼓泡床以其结构简单、效率高,广泛应用于化工、制药等领域。鼓泡床中气/液分布受诸多因素影响,如筛板构型、气/液混合比、温度等,而气/液分布直接影响反应效率。因此,气含率分布的实时检测成为过程控制及鼓泡床优化的重要依据。通常,传... 鼓泡床以其结构简单、效率高,广泛应用于化工、制药等领域。鼓泡床中气/液分布受诸多因素影响,如筛板构型、气/液混合比、温度等,而气/液分布直接影响反应效率。因此,气含率分布的实时检测成为过程控制及鼓泡床优化的重要依据。通常,传统检测手段,如压差法及电导探针法,仅能测得集总或局部信息。将电阻层析成像(ERT)技术引入鼓泡床测量,可获得2D/3D电导率分布及流速分布图像。通过对数据/图像后处理,可提取整体和局部流动参数。试验结果显示,ERT结果与传统方法符合,测量误差≤5%。 展开更多

关键词 鼓泡床 气含率 电学层析成像 可视化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Deflation技术的预调制Restarted GMRES算法

8

作者 陈锋 王化祥 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期778-781,共4页

电学层析成像的图像重建需要对逆问题进行求解,而求解过程中存在着非线性、欠定性以及病态性严重等难题,使得图像重建可能不收敛,或者致使收敛,但获得的图像分辨率较低。针对现有的一些图像重建算法,提出基于Deflation技术的预调制Resta... 电学层析成像的图像重建需要对逆问题进行求解,而求解过程中存在着非线性、欠定性以及病态性严重等难题,使得图像重建可能不收敛,或者致使收敛,但获得的图像分辨率较低。针对现有的一些图像重建算法,提出基于Deflation技术的预调制Restarted GMRES算法,在原有full GMRES算法基础上,提高了收敛速度以及图像成像分辨率,并通过仿真实验证明。 展开更多

关键词 RestartedGMRES算法 Deflation技术 预调制 电学层析成像 图像重建

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ECT系统的信号完整性分析

9

作者 马敏 陆成超 江锋 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第7期30-31,34,共3页

为了进一步提高电学层析成像(ECT)采集系统的测量精度,分析研究了ECT信号的完整性对测量结果的影响。针对测量电容信号微弱、值在p F级别的特点,设计出一种考虑信号完整性的ECT采集系统,其传感器占空比为81%。利用上述系统来分析信号完... 为了进一步提高电学层析成像(ECT)采集系统的测量精度,分析研究了ECT信号的完整性对测量结果的影响。针对测量电容信号微弱、值在p F级别的特点,设计出一种考虑信号完整性的ECT采集系统,其传感器占空比为81%。利用上述系统来分析信号完整性对测量结果的影响。实验结果表明:当正弦激励信号的峰峰值为18.7 V时,采集到的最大信号经过电流/电压(C/V)转换后的电压峰峰值为921 m V,与理论计算结果基本吻合;运用灵敏度矩阵系数算法,在PC上得出了清晰的ECT图像。表明该测量系统满足精度要求。 展开更多

关键词 电学层析成像采集系统 信号完整性 占空比 电流/电压转换 灵敏度矩阵系数算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

非分离式计量技术在页岩气地面测试中的应用研究 被引量：5

10

作者 李然 刘兴华 谢奎 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2021年第5期74-78,共5页

传统的气液计量方法是采用分离器,利用多相流体中各相的密度差异,通过物理方法将气液进行分离,之后通过单相仪器仪表和计量罐进行计量,设备质量和体积较大,综合成本高,安装周期长。为解决页岩气排采中的两相流计量难题,文章提出一种非... 传统的气液计量方法是采用分离器,利用多相流体中各相的密度差异,通过物理方法将气液进行分离,之后通过单相仪器仪表和计量罐进行计量,设备质量和体积较大,综合成本高,安装周期长。为解决页岩气排采中的两相流计量难题,文章提出一种非分离式的计量技术,核心特征是将文丘里与电容层析成像技术相结合,配合深度学习算法,对两相流量进行精确计量并实时显示管道内流体流动状态,应用此技术开发的两相流量计在页岩气测试现场进行了现场试验,结果表明,文章所采用的非分离式计量技术,针对不同试验井况,测试结果稳定,计量精度较高,适用于页岩气排采的整个周期,基于电容层析成像技术的井口流动状态可视化能准确反映管道内流态,为气田科学生产提供实时单井数据支持。同时,气液两相流量计具有操作简单、维护方便、成本低廉、无人值守的特点,能够简化设备和工艺管线,符合页岩气低成本高效开发的初衷。 展开更多

关键词 页岩气 非分离 文丘里 电学层析成像 可视化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于准静态场的新型灵敏度系数计算方法

11

作者 刘笑远 王泽莹 岳士弘 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期571-579,共9页

电学层析成像技术(Electrical Tomography,ET)具有经济性、无侵入性和实时性的特点,在工业过程检测、生物医学诊断等领域取得广泛的应用.在图像重建过程中,灵敏度系数作为先验信息,在计算中起到关键作用.然而,现有的灵敏度系数计算方法... 电学层析成像技术(Electrical Tomography,ET)具有经济性、无侵入性和实时性的特点,在工业过程检测、生物医学诊断等领域取得广泛的应用.在图像重建过程中,灵敏度系数作为先验信息,在计算中起到关键作用.然而,现有的灵敏度系数计算方法的物理意义不够明确、可解释性差、自适应性不足且具有较强的假设性,是当前提高ET成像质量的主要障碍之一.从准静态场灵敏度系数的物理意义出发,将电流激励状态下的激励与接地电极等效为一对偶极子,推导出一种新的具有明确的物理意义的、可解释性强并且可操作的灵敏度系数计算方法.最后,将新灵敏度系数与原灵敏度系数在数值、投影区和计算时间上进行比较,并通过灵敏度反投影法分别使用两种不同的灵敏度系数对四个模型进行图像重建.结果表明,新方法与原采用定义计算的结果吻合,并且新灵敏度系数在数据抗噪声、计算时间、图像重建等方面具有一定优势. 展开更多

关键词 电学层析成像 灵敏度系数 准静态场 偶极子 物理意义

在线阅读 下载PDF 职称材料