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Landweber图像重建算法在EMT中的应用

作　者: 薛姣阳
导　师: 渠刚荣；刘泽
学　校: 北京交通大学
专　业: 计算数学
关键词: 过程层析成像电磁层析成像正问题逆问题图像重建
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

电磁层析成像(Electromagnetic tomography,EMT)是基于电磁感应原理的新型过程层析成像技术。它具有结构简单、系统成本低、响应速度快、非侵入性、安全性能好等优点,可同时获得物场空间的导电率和导磁率的分布信性,具有广泛的应用前景。EMT系统的研究重点之一是图像重建。由于“软场”效应,三维场特性等难点的存在,EMT系统图像重建的研究还面临着很大的挑战。本文所做的工作如下：在研究EMT正问题和逆问题、正问题的有限元仿真方法和EMT图像重建算法的基础上,提出了以线性反投影(LBP)为初值的Landweber迭代算法。本文在应用SVD分解方法论证Landweber迭代算法收敛性的基础上,提出了松弛因子的选择方法,利用仿真数据,分别应用LBP算法、以0为初值和以LBP算法为初值的Landweber迭代算法进行图像重建,并对重建结果进行对比和分析。重建结果证明,以LBP算法为初值的Landweber迭代算法明显地改善了重建效果。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
1 引言  9-16
  1.1 过程层析成像简介  9-12
    1.1.1 PT技术的基本原理及特点  10-11
    1.1.2 PT技术的研究现状及发展前景  11-12
  1.2 电磁层析成像(EMT)技术  12-15
    1.2.1 EMT技术的原理及主要研究内容  12-14
    1.2.2 EMT系统的特点  14-15
  1.3 本文的主要研究内容和创新点  15-16
    1.3.1 本文研究工作的主要内容  15
    1.3.2 本文的创新点  15-16
2 电磁成像技术的理论模型  16-21
  2.1 EMT正问题和逆问题  16-17
  2.2 EMT正问题及有限元仿真  17-19
  2.3 EMT逆问题研究  19-21
3 EMT图像重建算法  21-27
  3.1 基于灵敏度系数的线性反投影算法(LBP)原理  21-23
  3.2 Landweber迭代算法原理  23-27
    3.2.1 Landweber迭代算法简介  23
    3.2.2 Landweber迭代算法的SVD分解  23-25
    3.2.3 Landweber迭代算法的收敛性  25-27
4 数值实验  27-29
5 结论  29-30
参考文献  30-31
附录A  31-33
作者简历  33-35
学位论文数据集  35

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