基于压缩感知算法的平面电容成像图像重建

提出了一种用于平面电容成像的压缩感知图像重建算法。根据平面阵列电极电容值与电极间距离的关系,对独立测量值数量进行了删减。针对图像重建的病态性及缺陷模型介电常数分布稀疏性,将基于压缩感知理论的梯度投影(GPSR-BB)算法应用于平面电容成像图像重建,进行了复合材料缺陷检测的仿真及实测实验,并与LBP、Tikhonov正则化及Landweber迭代算法进行比较,结果表明,提出的GPSR-BB算法重建图像质量得到明显提高。

平面ECT成像上位机软件设计

平面电容层析成像(Electrical Capacitance Tomography,ECT)技术可以基于电容的边缘效应,通过图像重建的方式,从单一方向实现对复合材料粘接缺陷的可视化检测。平面ECT成像系统主要由平面ECT传感器、电容数据采集器和成像上位机组成。文章主要介绍12极板平面ECT成像系统中成像上位机软件的设计,利用基于C++编程语言的Qt软件平台编写成像上位机软件,通过串口通信从电容数据采集器获取图像重建所需要的投影数据,然后调用一定的图像重建算法将空间介质分布的重建图像显示在界面上,实现了与下位机之间的通信、人机交互和在线成像等功能。

改进灵敏度矩阵的复合材料粘接缺陷ECT检测

平面电容层析成像(ECT)技术对复合材料粘接缺陷的图像重建,通常要借助灵敏度矩阵完成。ECT传感器的敏感场分布在一个三维空间,但用于缺陷检测的重建图像是二维的,因此存在不同层灵敏度矩阵的选取问题。探究了不同层灵敏度矩阵的选取,并提出了一种灵敏度矩阵改进方法。通过对负敏感区域的阈值处理和绝对值处理,改善了灵敏度矩阵的病态性和不均匀性,降低ECT正问题模化误差。仿真和实验结果表明,所提方法能够明显降低重建图像中的伪迹,提高重建缺陷的清晰度,进而降低缺陷误判或漏判的概率。