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过程层析成像(PT)技术是近些年迅速发展起来的一门新技术,此项技术在解决多相流检测的问题上具有极大的发展潜力,工业应用前景广阔。电容层析成像(ECT)技术是基于电容敏感原理的过程成像技术,具有非辐射、非侵入、响应速度快、结构简单、成本低、适用范围广以及安全性能好等优点,己成为过程层析成像技术发展的研究热点。本文以电容层析成像技术应用在大尺寸被测对象上为研究背景,对高压交流激励24极板ECT系统设计和24极板ECT系统图像重建算法进行了深入的分析和研究。本文的主要工作内容如下：(1)设计了高压交流激励24极板ECT系统,完成了系统稳定性测试,并分别与低压激励ECT系统和8极板ECT系统进行了对比实验,实验结果表明,与低压激励ECT系统和8极板ECT系统相比,高压激励的24极板ECT系统具有更好的目标识别能力和重建图像质量。(2)对24极板ECT系统进行图像重建仿真实验,用Landweber迭代法和MLRR迭代法分别进行图像重建,并用相应的重建图像质量评价指标对重建图像的质量进行评价,对比分析两种算法成像的优劣并确定不同流型的最佳迭代次数。结果表明,对于不同占空比的不同流型,两种算法的成像质量和最佳迭代次数是不同的。(3)施加不同水平的噪声到仿真数据上,实验结果表明,重建图像质量随着噪声干扰水平的增加而呈下降趋势,MLRR迭代法的抗干扰性比Landweber迭代法的抗干扰性差,也就是说,MLRR迭代法对于随机噪声的敏感程度高于Landweber迭代法,更易受到外界干扰的影响。(4)针对所搭建的高压交流激励24极板ECT系统进行物理模型实验,图像重建算法采用线性反投影算法、Landweber迭代法和MLRR迭代法,设置几种不同的典型流型,从实验结果可以看出,系统对常见的典型流型具有良好的成像效果,说明增加极板数目有助于减小图像重建的难度,且MLRR迭代法关于多数流型的成像误差均比其它两种方法的成像误差小。