教育部“春晖计划”(Z2007-1-15013)
- 作品数：12 被引量：116H指数：7
- 相关作者：陈德运于晓洋陈宇王莉莉高明更多>>
- 相关机构：哈尔滨理工大学东北林业大学更多>>
- 发文基金：教育部“春晖计划”国家教育部博士点基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术电子电信机械工程更多>>
- 基于改进Gauss-Newton的电容层析成像图像重建算法被引量：31
- 2009年
- 针对电容层析成像技术中的"软场"效应和病态问题,在分析Gauss-Newton算法基本原理的基础上,提出了一种基于Gauss-Newton新的电容层析成像算法,采用奇异值分解定理对算法的稳定性进行了证明.在此基础上探讨了ECT应用该算法的可行性,算法满足收敛条件且重建图像误差小.仿真和实验结果表明,该算法和LBP、Landweber和共轭梯度算法相比,算法兼备成像质量高、稳定性好等优点,为ECT图像重建算法的研究提供了一个新的思路.
- 陈德运陈宇王莉莉于晓洋
- 关键词：电容层析成像图像重建迭代算法
- 一种具有迭代约束的最小二乘ECT图像重建算法被引量：7
- 2010年
- 针对电容层析成像系统中的"软场"效应和病态问题,将最小二乘法和迭代法相结合,提出了一种最小二乘约束迭代的图像重建算法。给出了算法的数学模型,完成了算法的收敛性分析和证明,算法在图像重建中使迭代步长在保证收敛的情况下达到最优。仿真和实验结果表明,该方法与最小二乘法相比,具有更稳定、成像效果好等特点,为ECT图像重建提供了一种新的有效方法。
- 陈宇张立新陈德运于晓洋
- 关键词：电容层析成像图像重建逆问题迭代法
- 新型ECT数据采集系统设计与实现被引量：26
- 2013年
- 针对电容层析成像数据采集系统数据采集实时性问题,在详细分析ECT数据采集系统工作原理的基础上,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的新型数据采集系统。该系统以FPGA作为核心控制单元,通过控制交流激励电压信号产生,调整ECT电容传感器各电极状态,在FPGA内部对采集信号进行数字解调,以达到实时数据采集的目的。仿真实验结果表明:新型ECT数据采集系统计算精确度得到提高,数据采集速度快于传统ECT数据采集系统,系统稳定时间缩短,为ECT系统实时数据采集提供一种新方法。
- 陈德运高明李伟王莉莉王飞虎
- 关键词：电容层析成像实时数据采集现场可编程门阵列信号处理数字解调
- 一种改进的代数神经网络电阻层析成像图像重建算法被引量：1
- 2010年
- 本文以16电极的ERT系统为背景,从图像重建的稳定性和速度两方面对两相流场的图像重建算法优化进行实验室研究。针对电阻层析成像系统存在的软场特性、强非线性和不适定性,重建的图像质量差、计算时间长等问题。采用了一种将基于类支集函数的代数神经网络算法,将图像重建转变为一个严格对角占优的线性方程组的求解问题,以达到图像快速、准确的重建目的,该算法的求解过程稳定并具有良好的计算性能。同时针对大规模神经网络算法训练速度较慢的问题提出了分区域求解的改进方法。通过实验仿真分析,改进后的算法具有简化神经网络结构,比大规模神经网络运算速度快,误差小等优点,为电阻层析成像系统图像重建提供了新的有效方法。
- 赵海针王桂权陈德运
- 关键词：电阻层析成像图像重建
- 电容层析成像系统敏感场的数学模型建立及快速计算
- 2010年
- 中药提取过程是一个典型的多相流过程,其提取过程中的容器温度,物料分布,饱和度等参数用常规方法探测较难,直接影响提取效率。本文尝试将电容层析成像技术应用到中药的提取工艺当中,以天然中药丹参和有机溶剂乙醇为研究对象,采用动态逆流循环提取工艺,提出了一种细化有限元单元边长的剖分和快速计算精确的电容值的方法,给出了改进方法的数学模型,将改进的方法应用到数学模型求解过程中,得出了符合实际应用物理系统的计算值,并对系统内两相流的变化规律对提取效率的影响进行分析。
- 于冬梅刘中昌陈德运于晓洋
- 关键词：电容层析成像中药提取有限元敏感场
- 基于特征提取和RBF神经网络的ECT流型辨识被引量：6
- 2011年
- 针对传统ECT流型辨识方法效率低的问题,提出了一种基于特征提取和径向基函数神经网络相结合的ECT图像流型辨识的方法,该方法通过对各种特征参数的定义,完成对ECT系统测得的电容值进行特征提取,然后将提取的特征值作为RBF神经网络的输入完成流型辨识。仿真和实验结果表明,与基于BP神经网络的图像流型辨识方法相比,该方法具有识别速度快和效率高等优点,为ECT图像流型识别的研究提供了一个新的思路。
- 王莉莉乔立勇陈宇陈德运
- 关键词：电容层析成像径向基函数神经网络特征提取流型识别
- 一种电容层析成像系统多电极激励方法被引量：7
- 2011年
- 针对电容传感器测量区内的灵敏场受静电场"软场"的影响,存在灵敏度分布极不均匀的问题,在详细分析电容层析成像系统电容测量原理的基础上,提出一种三电极激励双电极检测方法,该方法采用三电极激励双电极检测方式使得相邻电极间有一个相对均匀的电场,同时增加独立测量检测数,改善求解的不适定性,提高测量区灵敏场的均衡性。利用ANSYS软件和Matlab软件对三电极激励双电极检测的电磁场特性进行系统仿真。仿真结果表明,与单电极激励方法相比较,采用三电极激励双电极检测方式,降低了信号检测电路的难度,测量区灵敏场的均衡性有了很大改善,提高了图像重建质量。
- 李兰英高明陈德运
- 关键词：电容层析成像电容传感器图像重建
- 电阻层析成像系统敏感场特性分析及图像重建被引量：4
- 2010年
- 电阻层析成像系统敏感场受多相流介质分布的影响,敏感场分布数据作为图像重建所需的先验数据必须通过理论计算的方法得到。为了提高重建图像质量,对敏感场分布进行分析是非常必要的。在分析电阻层析成像的基本原理的基础上,采用有限元的方法建立了敏感场的数学模型,通过对敏感场场域的分析,研究了影响敏感场分布的因素及规律,完成了敏感场分布计算及可视化仿真。依据敏感场的计算结果,提出了一种基于多项式加速的ERT图像重建算法,给出了算法的数学模型,并利用谱分析对该算法的收敛性进行了证明。仿真实验结果表明,敏感场有限元模型是正确的,图像重建算法兼备成像质量高及收敛速度快等优点,为ERT图像重建算法的研究提供了一个新方法。
- 张彦俊陈宇陈德运于晓洋
- 关键词：电阻层析成像敏感场图像重建算法
- 基于改进信赖域的电容层析成像图像重建算法被引量：21
- 2010年
- 针对电容层析成像技术中的"软场"效应和病态问题,提出了一种改进信赖域的新电容层析成像算法。在分析电容层析成像基本原理的基础上,推导出了求解ECT反问题的信赖域算法的计算步骤,同时利用BFGS公式对迭代过程中产生的Hesse矩阵进行校正。在此基础上对信赖域算法的收敛性进行了分析和证明,算法满足收敛条件且重建图像误差小。仿真和实验结果表明,和LBP、Landweber和共轭梯度算法相比,对于简单流型该算法兼备成像质量高、边界均匀稳定等优点,为ECT图像重建算法的研究提供了一个新的方法。
- 王莉莉陈宇陈德运于晓洋
- 关键词：电容层析成像图像重建正则化信赖域
- 基于加权奇异值分解截断共轭梯度的电容层析图像重建被引量：17
- 2010年
- 针对电容层析成像技术(ECT)中的"软场"效应和病态问题,提出了一种基于加权奇异值分解(SVD)截断共轭梯度的电容层析(ECT)图像重建算法。阐述了电容层析成像工作原理,提出了12电极ECT系统的测量方法。在分析灵敏度矩阵的奇异值分解理论的基础上,推导出了加权SVD截断共轭梯度的数学模型,并利用Tikhonov方法进行正则化加权处理。最后,分析了算法的收敛性,并将其应用于电容层析成像系统的图像重建中。实验结果表明,对于层流,截断共轭梯度算法的平均误差能达到27.54%,全部流型平均迭代步数达到13步,与LBP、Landweber和CG算法比较,该算法具有成像效果好,成像速度快,易于实现等特点。
- 陈宇高宝庆张立新陈德运于晓洋
- 关键词：电容层析成像图像重建奇异值分解共轭梯度算法
