一种基于有限新息率的EMT图像重构方法技术

一种基于有限新息率的EMT图像重建方法，首先，将EMT技术重建的图像建模为有限新息率(FRI)信号，并在FRI采样框架下用多项式再生采样核采样，通过这种采样的方式提取出原始图像信号的一些特征信息。然而，EMT图像信号并不能够直接被采样，所以需要使用一个LBP线性反投影信号来近似。在经过FRI采样之后，根据多项式再生核的性质用采样样本重新构建测量方程，弥补EMT系统测量信息不足的缺陷。最后，将EMT图像重建问题转换为一个最小L0范数下的优化问题，采用正交匹配追踪(OMP)算法来求解。本发明专利技术图像重建精度较高。

EMT image reconstruction method based on limited innovation rate

【技术实现步骤摘要】
一种基于有限新息率的EMT图像重构方法
本专利技术涉及电磁层析成像(EMT)
，具体涉及一种基于有限新息率的EMT图像重构方法。
技术介绍
电磁层析成像(EMT)技术是一种基于电磁感应原理的新型过程层析成像技术，用于检测和重现可用电导率或磁导率表示的多相流物场空间，如工业管道内的多相流检测。EMT系统通过激励线圈内的交变电流产生激励磁场，激励磁场与被测区域内导电性或导磁性物质相互作用形成物场。当被测物体的电导率或磁导率发生改变时，物场内的磁感应密度也会随之变化，进而影响检测线圈检测到的电压值。最后，利用检测线圈检测到的电压值重建出物场空间内电导率或磁导率的分布情况。EMT技术具有非接触、非侵入、安全性高、成本低和实时成像等优点，目前已成为国内外的研究热点。典型的EMT成像系统由三部分组成：传感器阵列(即激励和检测线圈)、接口与控制单元和计算机。传感器阵列用于产生激励磁场，并检测被测物场内电导率或磁导率的变化，然后将检测到的电压信号传送给接口与控制电路；接口与控制单元一方面控制激励线圈产生磁场，另一方面实时地采集检测线圈电压信号，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于有限新息率的EMT图像重构方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n步骤一，初始化：考虑电磁层析成像EMT系统检测工业管道内多相流分布的场景，从检测线圈上获取的测量电压为V＝[V

【技术特征摘要】
1.一种基于有限新息率的EMT图像重构方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一，初始化：考虑电磁层析成像EMT系统检测工业管道内多相流分布的场景，从检测线圈上获取的测量电压为V＝[V1,V2,…,VD]T，其中D为管道周围的线圈数量；管道被剖分的网格数为N＝P×P，其中P为横轴或纵轴的网格数；管道内物场的敏感场矩阵为S∈RD×N；
步骤二，有限新息率FRI信号建模：用一个大小为N×1的向量g来表示EMT图像信号，由于该图像灰度值的取值范围为[0,1]，图像信号g建模为有限长的Diracs序列，这是一个典型的离散FRI信号：



其中，x＝1,2,…,N是像素位置，L是g(x)中非零灰度值的数量，xl∈{1,2,...,N}是g(x)中非零灰度值的像素位置，l＝0,1,…,L-1，al∈[0,1]是像素位置xl处的灰度值，由于图像信号不能被直接采样，用一个LBP线性反投影信号g0＝STV来近似g；
步骤三，有限新息率FRI采样：对于离散FRI信号g(x)，采用M-1阶的多项式再生采样核对其进行滤波后均匀采样，得到K个采样值：



其中，k＝1,2,…,K是采样值的数量，T是采样间隔，K＝N/T是总的采样值数量；
步骤四，信号观测：根据多项式再生核的性质，M-1阶再生核能够再生出M个多项式，用系数cm,k(m＝0,1,…,M-1；k＝1,2,…,K)对FRI采样值yk(k＝1,2,…,K)进行加权并求和，即得到M个测量值τm(m＝0,1,…,M-1)：



令um＝τm·Tm，公式(3)写成矩阵的形式：



步骤五，测量值的完备线性表示：由于像素的位置xl∈{1,2,...,N},测量值um表示为集合{1,2,...,N}中所有元素的完备线性组...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国兴，刘艺鹏，陈林林，卢为党，彭宏，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33