基于改进低秩稀疏正则化的CFRP电阻抗层析成像算法研究

作者：马敏; 于洁; 范文茹

来源：振动与冲击, 2022, 41(14): 151-157.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2022.14.021

• 碳纤维复合材料(CFRP)
• 电阻抗层析成像(EIT)
• 低秩稀疏
• 分裂布雷格曼
• 损伤监测

碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)由于其轻质高强、抗疲劳等优势被广泛应用于航空航天领域。为确保材料使用的安全性，碳纤维复合材料的有效检测尤为重要。近年来，电阻抗层析成像(electrical impedance tomography, EIT)因其低成本、无辐射等优点已成为一种新兴的损伤监测方法并受到了广泛关注。针对电阻抗层析成像逆问题求解具有严重的病态性，提出了一种基于改进低秩稀疏正则化的电阻抗层析成像算法。首先，引入Lp伪范数，通过调节p的值来增强解的稀疏性、提高图像重建精度；其次，采用核范数作为解的低秩约束能有效利用先验信息提高重建质量；最后，通过分裂布雷格曼方法求解，增强算法的实时性，使成像速度保持在0.06 s。仿真与试验结果表明，改进低秩稀疏正则化算法能有效改善电极伪影、呈现出更加清晰的损伤细节并且具有较强的鲁棒性、实效性和适用性。

• 单位
  自动化学院; 中国民航大学