壓縮感知在ECT分相含率檢測中的應用
唐晨暉; 胡紅利; 王格; 張肖 西安交通大學電力設備電氣絕緣國家重點實驗室; 陜西西安710049; 西安市產品質量監督檢驗院; 陜西西安710065
關鍵詞：電容層析成像 分相含率檢測 壓縮感知理論 不動點連續算法
摘要：該文研究了壓縮感知(CS)理論在電容層析成像(ECT)問題中的應用,有效解決了圖像重構中的欠定性問題,從而通過圖像計算兩相流中的截面分相含率。首先,采用時域基作為圖像向量的稀疏基,并采用高斯隨機對靈敏度矩陣進行重新排序,設計其觀測矩陣;然后,將不動點迭代算法FPC應用于凸優化問題的求解,得到重構圖像;最后,利用最優閾值算法對重構圖像進行灰度處理,由灰度圖像進行分相含率的計算。在仿真實驗階段建立ECT傳感器模型,對3種典型兩相流流型進行重構,并與經典的LBP,Landweber算法綜合3種重構效果評價指標進行比較。仿真結果表明:基于CS的ECT重構算法在只有少量測量數據的情況下也能精確地重構圖像,且成像質量遠高于LBP算法,并優于Landweber迭代算法,成像速度也大幅提升,有效提高了分相含率檢測的準確性。
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