[發(fā)明專利]一種用于檢測工業(yè)兩相流的圖像重建方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110187879.5
• 申請日: 2021-02-18
• 公開（公告）號: CN113034632A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 施成成;張波;魏國棟;王蕾;亓震
• 申請（專利權(quán)）人: 施成成
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原智匯知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 吳超

1.一種用于檢測工業(yè)兩相流的圖像重建方法，其特征在于具體步驟為：

步驟一：首先根據(jù)被測場域獲得相對邊界測量電壓值和靈敏度矩陣，在電極中注入激勵電流，激勵電流采用相鄰激勵的方式得到邊界測量的空場電壓U₁，當場域中有目標物時，測量得到的邊界測量電壓即為滿場電壓U₂，放入目標物的滿場電壓U₂和不包含目標物的空場電壓U₁做差值可得到相對邊界測量電壓值U，即：U＝U₂-U₁，然后結(jié)合靈敏度理論，經(jīng)過計算得到靈敏度矩陣，計算公式為：式中，A_ij是第j個電極對對第i個電極對的靈敏度系數(shù)，φ_i，φ_j分別為第i個電極對及第j個電極對在激勵電流為I_i，I_j時的場域電勢分布，上述計算得到的所有的靈敏度系數(shù)A_ij共同組成靈敏度矩陣A；

步驟二：相對邊界測量電壓值與電導率分布的關(guān)系是非線性的，表示為f(σ)＝U，式中，σ表示電導率，需要將相對邊界測量電壓值與電導率分布的非線性形式轉(zhuǎn)化為線性形式AgΔσ＝ΔU，式中，Δσ為電導率的擾動值，ΔU是電導率變化引起的電壓差值的變化，可用成像灰度值表示，即線性形式AgΔσ＝ΔU進一步表示為Ag＝U，式中g(shù)表示成像灰度值；

步驟三：根據(jù)步驟二得到的相對邊界測量電壓值與電導率分布的線性形式，建立電阻層析成像的目標函數(shù)I為：μ是正則化參數(shù)，R(g)是正則化函數(shù)，通過對目標函數(shù)I極小化，得到其求解模型為然后在目標函數(shù)I的基礎上建立目標函數(shù)II：為待求的成像灰度值，通過對目標函數(shù)II極小化，得到其求解模型為是最終用于成像的最優(yōu)成像灰度值，p表示指數(shù)參數(shù)，α是優(yōu)化參數(shù)I，校正全局最優(yōu)解的結(jié)果，根據(jù)得到的求解模型，再結(jié)合相對邊界測量電壓值U和靈敏度矩陣A，得到目標函數(shù)I的求解結(jié)果目標函數(shù)II的求解形式表示為：是限定函數(shù)，表示為U是相對邊界測量電壓值，表示閾值范圍內(nèi)的最小值，其中

步驟四：根據(jù)步驟三中目標函數(shù)I和目標函數(shù)II的求解形式，最優(yōu)成像灰度值的算法過程如下：(1)初始化：給定初值g₀，更新初步變量更新優(yōu)化后成像灰度值判斷迭代是否符合迭代終止條件或者是否達到最大迭代次數(shù)，若是，則迭代終止，將得到的作為最優(yōu)成像灰度值若否，設置k＝k+1并跳回步驟四的第(2)步，繼續(xù)迭代求解；

步驟五：根據(jù)步驟四得到的最優(yōu)成像灰度值進行成像。