[發明專利]油氣兩相流管道在線檢測圖像的生成方法及裝置

在審

• 申請號: 202110415643.2
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN113112562A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 郭志恒
• 申請（專利權）人: 遼寧石油化工大學
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;G06F30/23
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種油氣兩相流管道在線檢測圖像的生成方法，其特征在于，包括：

獲取基于電容傳感器采集油氣兩相流管道的電極數據；

基于對所述電容傳感器的敏感場及所述電極數據進行分析處理，建立電容層析成像系統的圖像重建模型；

基于改進的正則化項的在線重建算法，對所述圖像重建模型進行圖像重建，生成油氣兩相流管道的檢測圖像，所述改進的正則化項為基于靈敏度非線性加權的圖拉普拉斯及其算子函數對特征譜進行局域優化得到的。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于改進的正則化項的在線重建算法，對所述圖像重建模型進行圖像重建，生成油氣兩相流管道的檢測圖像之前，所述方法還包括：

構建圖拉普拉斯算子，并基于有限元網絡對所述圖拉普拉斯算子進行規范化，得到規范化拉普拉斯算子

依據適合先驗分布的核函數、確定相關算子函數，對所述規范化拉普拉斯算子進行去奇異化處理后作為正則化項，得到正則化拉普拉斯矩陣L_R；

根據靈敏度非線性定義的變權值拉普拉斯算子對所述正則化拉普拉斯矩陣L_R中的所述規范化拉普拉斯算子進行替換，得到特征譜局域優化的改進正則化項L_opt。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述構建圖拉普拉斯算子，并基于有限元網絡對所述圖拉普拉斯算子進行規范化，得到規范化拉普拉斯算子包括：

基于無向圖中相鄰節點的增量變化特征，構建符合二維有限元網格的圖拉普拉斯算子L，所述L表示為所述d_i＝∑_j∈Ν(i)L(i,j)，Ν(i)表示與單元i相鄰的單元；

基于所述二維有限元網格對所述圖拉普拉斯算子L進行規范化，得到規范化拉普拉斯算子所述表示為

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據靈敏度非線性定義的變權值拉普拉斯算子對所述正則化拉普拉斯矩陣L_R中的所述規范化拉普拉斯算子進行替換之前，所述方法還包括：

根據分布傳感器電極的管道中敏感場特征，確定靈敏度梯度幅值，并基于所述靈敏度梯度幅值定義變權值拉普拉斯算子，其中，所述變權值拉普拉斯算子為所述w(i,j)表征相鄰單元參數相似性，w_i,j＝-(1-γ_j)，所述γ_j為非線性因子，定義為：γ_j＝DS_j/DS_max，DS_j是單元j上所有電極對的靈敏度中心差分之和，表示為DS_max是其中最大一項。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述依據結合先驗分布的核函數，獲得相應算子函數，對所述規范化拉普拉斯算子進行去奇異化處理后作為正則化項，得到正則化拉普拉斯矩陣L_R包括：

根據油氣兩相流管道中兩相流的離散相擴散特征確定核函數，所述核函數為所述σ為控制拉普拉斯譜修正量；

根據核函數理論，確定所述核函數與映射再生核希爾伯特空間的算子函數存在對應關系，所述核函數為r^-1(||ω||²)的傅氏逆變換，r(·)為算子函數的實函數形式，所述核函數確定的算子函數為一次多項式形式；

將所述規范化拉普拉斯算子替換至所述算子函數中進行正則化處理，得到正則化拉普拉斯矩陣L_R，所述L_R表示為

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述改進的正則化項L_opt表示為其中，用于控制單元i的正則化水平。