基于双粒子群协同优化的ECT图像重建算法

摘要：

由于电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)系统中电容传感器的敏感场是“软场”,然而传统的图像重建算法是在忽略“软场”效应的条件下构建的,因此在提高成像精度上存在瓶颈.针对该问题,在分析敏感场分布,并讨论“软场”效应及其对图像重建产生的影响的基础上,提出一种基于双粒子群协同优化的图像重建算法.该算法通过引入用于构造粒子群优化适应度函数的先验条件,消除了因忽略“软场”效应而产生的影响,并通过最小二乘支持向量机得到不同流型下的先验条件.同时,该算法通过借鉴Lotka-Volerrra双群协同竞争模型,提出一种双群协同竞争方案,通过群内与群间的学习竞争提高粒子多样性,从而提高粒子群的全局收敛能力和收敛速度.实验结果表明,该算法不仅成像精度高、易收敛,而且具有抵抗测量信号中噪声干扰的特点.

关键词：电容层析成像、图像重建、粒子群优化、Lotka-Vloterra模型、先验条件

所属期刊栏目：51

分类号：TP274(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金项目61305041,61305040,61201290,61105066;中央高校基本科研业务费专项资金项目K5051204011

在线出版日期：2014-11-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2094-2100