多相流CT系统仿真优化与重建算法

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ouwenliao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于多相流在工业中的广泛存在,多相流探测技术引起了人们的关注。对流体特征参数的准确测量开始成为研究的热点。过程成像技术包括电学成像、X射线成像以及超声成像等,其中CT成像技术由于其高清晰度的特点得到了广泛的应用。CT系统既适用于获得工业领域的二维信息,也适用于医学领域。文章首先对多相流测量技术以及CT系统的基本理论进行了简要的叙述,之后对系统优化以及图像重建算法进行了研究。最后,进行了实际系统的实验,对所得的数据进行了分析与研究。(1)系统仿真与优化Geant4是由欧洲核子研究中心(CERN)主导开发的基于蒙特卡罗(Monte Carlo)方法的高能粒子输运仿真软件工具包。基于此软件包,对多相流CT系统仿真建模,构建了系统的几何物理模型,模拟实现了射线在系统中作用的物理过程的仿真。并且基于散射光子比例以及图像质量等优化指标分析,进行了多相流CT成像系统的优化设计,提出了关于射线源选取、射线源、探测器设置等具体的优化设计方案。实验表明,优化的CT系统可有效地抑止散射光子,明显改善了再构图像质量。(2)图像重建算法研究了反投影重建算法以及迭代重建算法,并且利用仿真实验数据进行了图像重建。最后从不同角度分别提出了改进的图像重建算法:针对重建图像存在部分图像模糊的现状,提出了使得图像更加均一化的数据反演算法。任意一组测量数据都具有整个被测物体的信息,因此可以针对已有的数据进行处理,使得较弱的信号增强,进而提高图像重建的质量。利用CT系统的数学模型,对传统的ART图像重建算法进行改进。将Landweber迭代法、牛顿拉夫逊法等求解病态方程组的方法引入,并于LBP以及FBP等方法进行比较。(3)系统实验通过前述各章的分析与研究,得到多相流CT系统的结构。本课题组建立起CT系统的实验平台,进行实验。对实验所得数据利用前述算法进行图像重建,并与仿真结果进行比较。
其他文献
翻转课堂打破了课上知识传递、课下知识内化的传统教学模式,是一种真正意义上的创新教学模式。随着现代职业教育的发展,中职学校计算机教学需要新的教学模式,以实现有效学习
炉膛燃烧诊断及温度场测量是炉膛火焰检测的主要内容,传统的方法往往都存在着自身难以解决的缺陷,而基于火焰图像处理技术的燃烧诊断及温度场测量已成为新的发展趋势。本文根
随着控制系统规模的扩大和计算机及通信技术的迅猛发展,尤其是智能传感器、控制器和执行机构作为独立的节点直接与网络互连,实现了控制系统网络化。而过程控制的发展也趋于在网
近年来我国职业教育发展迅速,但在教学方面仍存在较多问题。药学是中职阶段的重要课程之一,但很多院校都存在药学课程教学脱离生活的问题,这不仅影响到学生专业成绩的提升,还对学
卫星通信技术由于不受地域和自然条件的限制,覆盖面积大,通信距离远,机动性灵活等特点区别于其他通信技术,尤其适合在环境恶劣等紧急情况下使用。在移动过程中实现卫星通信的
本研究采用问卷调查与访谈相结合的方法,从高中英语教师对听力测试的认知程度,听力测试对听力教学态度、教学方法、教学内容与时间安排的影响4个维度,探讨高考英语听力测试对高
我国中低速磁浮交通即将进入商业运营阶段,系统运行的可靠性已成为这一新型交通体系能否在我国生存和继续发展的关键要素。实现磁浮列车的可靠性设计,尤其是常规轨道交通不存在
随着移动通信技术的飞速发展,双层蜂窝网络作为新一代5G网络的重要构架,具有提高覆盖面积,减少通信死区,提升网络传输容量,传输速率,提高网络可靠性及频谱资源的利用率,节能降耗的优
环境与能源的危机使电动汽车的发展越来越受到重视。然而,就电动汽车而言,还有许多问题有待解决,提高电动汽车的行驶性能和续行里程就是其中重要的两个问题。电动汽车用电机
近年来关于城市宗族的探讨开始进入学界的视野。不同于传统视角下的乡村、城中村等宗族形式,城市宗族呈现出不同的特点,而对这一宗族形式的探讨首先是关于其重聚机制的问题。