电容成像双共轭梯度图像重建改进算法

作者：马敏^*; 范广永; 孙颖

来源：北京航空航天大学学报, 2019, 45(08): 1489-1494.

DOI：10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0015

• 电容层析成像技术(ECT)
• 双共轭梯度(BICG)算法
• 算法改进
• 图像重建
• COMSOL

针对电容层析成像技术(ECT)逆问题中软场效应的影响,以及重建图像时使用的传统迭代类算法迭代次数多、成像速度慢等问题,将双共轭梯度(BICG)应用到电容层析成像技术中,为了得到更好的重建效果,提出了双共轭梯度与正则化思想相结合来求解逆问题的最佳解。通过COMSOL5. 3软件进行建模,使用MATLAB 2014a进行图像重建与图像评估,分别使用Tikhonov、Landweber、共轭梯度(CG)、BICG、所提改进算法进行图像重建。实验表明:所提改进算法的成像效果不仅优于其他迭代类算法,而且大大缩短了图像重建需要的时间;尤其对一些复杂流型成像效果更佳,图像错误率低至约0. 2,相关系数高达约0. 88,成像时间缩短至2. 77 s,迭代次数减少至20次。

• 单位
  自动化学院; 中国民航大学