电容层析成像技术(ECT)是过程成像技术,它的原理是对置于管道中的物体进行检测,通过电极获得电容值,再对物体的空间分布进行计算。ECT的优点是价格低廉,安全,结构简单,并且检测过程非侵入,有广泛的工业应用潜能,对于多相流检测问题,ECT技术具有极大的优势。ECT技术主要包括正问题和逆问题两方面,它的成功应用主要取决于逆问题,即图像重建,其精度和速度会受到ECT系统非线性和“软场”效应等特性的影响,因此,对于电容层析成像技术来说,探究良好的图像重建算法是一个重要的问题。本文对12电极的ECT系统进行研究,分析比较各类图像重建算法,结合图像融合技术,使最终的图像精度得到改善。本文主要工作包括如下内容:首先,结合本文的研究背景,对课题的研究意义进行了相关探讨,并对国内外的研究现状和未来的发展趋势进行了综合研究。其次,介绍了ECT系统的组成结构,对各个组成部分分别进行了分析,基于电容层析成像系统的数学模型和灵敏度分布函数,分析了ECT系统的基本原理,为逆问题的解决奠定了理论基础。再次,针对各类图像重建算法进行研究,综合分析每种算法的适用范围和优缺点。同时,综合考虑ECT系统及图像重建算法的特点,采用图像融合技术,应用主成分分析(PCA)与小波变换技术相结合对图像进行融合。最后,分析设计整体实验的各个部分,分别采用三种融合方法进行融合实验,即PCA变换、小波变换以及本文所提出的基于PCA与小波变换相结合的融合方法,并用平均加权算子及基于局部能量的融合规则,对分解后得到的低、高频区域分别进行融合处理。经对实验结果分析可知,采用本文所提出的融合方法要优于典型的PCA及小波融合方法。