电容层析成像图像重建的总变差正则化算法  

Total variation regularization algorithm for electrical capacitance tomography

作　　者：王化祥[1] 唐磊[1] 闫勇[1] 

机构地区：[1]天津大学电气与自动化工程学院,天津300072

出　　处：《仪器仪表学报》2007年第11期2014-2018,共5页Chinese Journal of Scientific Instrument

基　　金：国家自然科学基金(60532020;50337020;60472077;60301008);国家科技部支撑计划(2006BAI03A00)资助项目

摘　　要：针对电容层析成像(ECT)逆问题解的不适定性,本文提出一种基于总变差(total variation,TV)正则化的图像重建算法。同传统的2范数Tikhonov正则化方法相比,该算法(基于1范数正则化)不仅保证了逆问题求解的稳定性,而且提高了对介质非连续分布的区域成像的分辨能力,具有良好的保边缘性。仿真及实验结果表明,该算法在重建图像质量和重建速度两方面均具有优势。To solve the ill-posed problem in electrical capacitance tomography （ECT）, a new image reconstruction algorithm based on total variation （TV） regularization is proposed. Compared with conventional L^2 Tikhonov regularization, this algorithm （based on L^1 regularization） not only stabilizes the reconstruction, but also enhances the resolution of the reconstruction image in areas with discontinuous medium distribution. It possesses good edge-preserving property. Both simulation and experimental results show that this algorithm has advantages in terms of resolution and real-time performance.

关 键 词：电容层析成像 图像重建算法 TIKHONOV正则化 总变差 保边缘性 

分 类 号：TH701[机械工程—仪器科学与技术]