应用透射式光层析术反演颗粒流的二维浓度分布

光层析技术(简称光层析术)是最近几年才发展起来的一门新兴技术,并已在生物组织成像、天文学和工业过程监控等领域引起人们越来越多的关注.该文针对在工业过程中的颗粒流的浓度空间分布测量问题,提出了一种场测量方法--透射式光层析诊断技术.文中给出了该光测方法的理论模型,分析了阵列式传感器的空间结构与被测区域剖分图、空间分辨率之间的内在联系,提出了带图象光滑约束的NOSER成像算法,并开展了相应的数值模拟和试验研究.在数值模拟中,将NOSER成像算法与传统的反投影法、滤波反投影法进行了重建性能比较;在试验研究中,对管道颗粒流的浓度空间分布进行了实际测量.实验结果表明,光层析诊断术在实际应用中是可行性的,具有无阻碍颗粒流动和可视化的优点,主要局限性是体积浓度的测量上限一般不超过1%～2%(v01./v01.)(对应于测量区半径为80mm).