【摘 要】
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电磁层析成像(Electromagnetic Tomography, EMT)是一种基于电磁感应原理的新型过程层析成像技术,在过程层析成像技术家族中,它是目前发展最不完备的一种。该技术传感器具有
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电磁层析成像(Electromagnetic Tomography, EMT)是一种基于电磁感应原理的新型过程层析成像技术,在过程层析成像技术家族中,它是目前发展最不完备的一种。该技术传感器具有非介入、非接触和无危害的检测优点,因此可应用于工业过程多相流检测、化工分离、异物监测、地质勘探及生物医学研究等领域。但EMT正、逆问题解决及系统实现的复杂性给其工业应用的实现带来了挑战。本文从EMT技术基本理论分析出发,主要对电磁层析成像技术的数学原理和系统的灵敏场进行了详细分析,并对待检测物质进行了图像重建,研究工作如下:(1)分析了过程层析成像技术和电磁层析成像技术的意义和国内外发展现状;(2)研究了电磁层析成像技术的数学基础,分析了雷登变换(Radon Transform)原理,并对雷登变换的正问题和逆问题进行仿真分析;(3)为深入了解EMT的“软场”性质并优化电磁传感器结构,使用通过美国NASA认证的Ansys软件对EMT灵敏场特性进行系统仿真;(4)正问题是图像重建算法的研究基础,鉴于有限元仿真技术在EMT正问题求解过程中的重要性,运用Ansys编程语言并结合VC++开发出了EMT专用有限元仿真软件包,以方便研究工作的进行,为正问题与图像重建算法的研究提供软件仿真平台;(5)采用线性反投影图像重建算法,获得良好的图像重建效果。
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