[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

本發明公開了一種油氣兩相流管道在線可視檢測圖像的生成方法及裝置，涉及無損檢測技術領域，主要目的在于解決現有油氣兩相流管道在線檢測圖像的精度較差的問題。主要包括：采集、獲取等間隔安裝在油氣兩相流管道周邊的電容傳感器的電極電容數據；基于正則化技術，建立所述電容層析成像系統圖像重建模型；基于再生核理論和正則化項特征值譜優化技術，創新了在線正則化重建算法的設計方法。以設計一種新的在線正則化重建算法對管道內部氣液兩相分布進行圖像重建處理，生成管道內部可視檢測圖像，所述新算法為基于先驗分布加權的圖拉普拉斯及其算子函數對正則化項的特征譜進行局域優化得到的。主要用于油氣兩相流管道在線檢測的可視圖像生成。

技術領域

本發明涉及一種在線檢測技術領域，特別是涉及一種油氣兩相流管道在線檢測圖像的生成方法及裝置。

背景技術

電容層析成像(electrical capacitance tomography,ECT)是應用于工業管道運輸、反應容器中流體檢測及物相分布可視化測量的一種新技術，主要用于石油化工、冶金電力等行業。通過采集安裝在管道、容器外部傳感器的電容，并結合重建算法，重建管道內部各物質相介電常數圖像分布。具有非侵入、低成本、響應快，以及可在線重建等優點。其中，由于ECT系統內在的“軟場”特性，會引起圖像重建欠定性、病態性等逆問題，并且較少投影數據和測量噪聲還導致在線的非迭代算法無法獲得較高的分辨率和準確解，而Tikhonov正則化技術則被廣泛用于圖像重建的病態問題。

目前，現有Tikhonov正則化是通過增加正則化懲罰項，限定求解范圍，將病態問題轉換為良性問題。但是，在線的非迭代正則化算法的重建性能仍不能滿足要求。如標準Tikhonov正則化算法會使圖像過度光滑，邊緣細節丟失；采用離散微分類Tikhonov正則化，旨在保證求解模型參數的平滑性，在成像各區域上，數據變化平穩度差別很大，而懲罰量不變，導致對象形狀失真和較多偽影，從而導致油氣兩相流管道在線檢測圖像的精度較差，影響油氣兩相流管道的檢測效果。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種油氣兩相流管道在線檢測圖像的生成方法及裝置，主要目的在于解決現有油氣兩相流管道在線檢測圖像的精度較差的問題。

依據本發明一個方面，提供了一種油氣兩相流管道在線檢測圖像的生成方法，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。

依據本發明另一個方面，提供了一種油氣兩相流管道在線檢測圖像的生成裝置，包括：

獲取模塊，用于獲取基于電容傳感器采集油氣兩相流管道的電極數據；

建立模塊，用于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；

生成模塊，用于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正則化項特征譜局域優化得到的。

根據本發明的又一方面，提供了一種存儲介質，所述存儲介質中存儲有至少一可執行指令，所述可執行指令使處理器執行如上述油氣兩相流管道在線檢測圖像的生成方法對應的操作。

根據本發明的再一方面，提供了一種終端，包括：處理器、存儲器、通信接口和通信總線，所述處理器、所述存儲器和所述通信接口通過所述通信總線完成相互間的通信；