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过程层析成像(PT)技术能实时提供封闭管道、容器等过程设备内物场运动状态的二维/三维测量信息,为解决气/液两相流参数的检测问题,提供了一种新的途径。电阻层析成像(Electrical Resistance Tomography, ERT)技术是近年来发展起来的一种基于电阻传感机理的过程层析成像(Process Tomography)技术,适用于两相流中以导电性介质为连续相的工业过程,具有非侵入、响应速度快、成本低、安全性能好、适用范围广等优点,在工业过程中有着广泛的应用前景。本文从ERT技术的原理性研究出发,以其在两相流可视化测量中的应用为背景,对成像算法进行了深入研究,提出了改进方案,并基于ANSYS与MATLAB有限元软件开发了相应仿真软件包,最后完成了两相流测量应用软件设计。在本论文的研究中,作者主要完成了以下几方面的工作:1.总结了ERT技术的发展过程及研究现状,从系统构成、技术特点等方面出发,归纳了ERT技术研究中所必须解决的关键问题。2.深入分析了ERT的数学物理模型,根据求解微分方程的数学方法推导了其正问题的解析解与有限元解;并依此建立了ERT有限元仿真软件包;3.对线性反投影算法做了改进,提出了一种加权反投影算法;针对灵敏度系数类算法提出应用小波变换,减小系数矩阵的带宽从而减小计算量,提高成像速度的方法;4.提出双权值的投影算法,在对ANSYS仿真数据进行几何特征研究的基础上,提出根据其分形维数作为权值选择依据的数据预处理方法;5.提出对重建图像进行优化后处理,首次将图像处理技术引入到过程层析成像技术中,用来改善图像质量,提高图像清晰度;6.设计并初步完成了用于两相流测量的应用软件。