基于ECT图像重建算法的多相流检测研究

由于电容层析成像(ECT)图像重建的经典算法Landweber迭代法具有半收敛性,从而限制了其在多相流检测中的广泛应用。为了解决这一问题,从数学角度对Landweber法的半收敛性进行分析证明,并找到其物理本质原因。通过构造压缩算子提出一种全收敛的Landweber法,使得该方法具有稳定的收敛特性。同时,对ECT敏感场的"软场"特性进行分析,针对忽略"软场"特性所导致的经典Landweber法对不同流型的最佳迭代次数不一致的问题,利用最小二乘支持向量机对一定数量的图像样本进行训练,从而得到一个先验条件,并基于该先验条件提出一种自适应的迭代停止判据,实现在图像重建结果最接近多相流实际分布时停止迭代。仿真结果表明,改进后的方法不仅具有稳定收敛性,而且与Landweber法相比,图像重建精度可提高16%~50%。