基于改进L1/2正则化的电阻抗层析成像

来源：电子测量技术杂志2022年第7期北京时间：

作者：范文茹，么雪飞

单位：中国民航大学 电子信息与自动化学院，天津300300

摘要：碳纤维复合材料的结构安全健康检测至关重要。电阻抗层析成像技术利用碳纤维复合材料的导电特性，可实现对其结构损伤检测。此技术具有成本低、非侵入和操作简便等优点，近年来成为广大学者的研究热点。在EIT的图像重构过程中存在着严重的病态性问题，本文提出了一种改进L1/2正则化算子的电阻抗层析成像算法。该方法采用L1/2范数构建稀疏正则化罚函数，通过布雷格曼交替方向乘子法的迭代算法对新目标函数进行求解，提高算法的性能。为验证算法有效性，使用COMSOL软件设计四种典型CFRP层合板损伤类型并搭建16电极EIT测试系统验证。仿真与实际实验结果表明，与其它算法相比，采用BADMM迭代算法求解L1/2正则化方法提高了图像相关系数，降低了图像误差，有效改善了重建图像的精度，且该方法对噪声具有较强的鲁棒性。

关键词：碳纤维增强复合材料; 电阻抗层析成像; 稀疏正则化; 布雷格曼交替方向乘子法

基金资助：国家基金面上项目基于电阻抗成像的CFRP层压板结构健康检测方法研究(61871379) 天津市教委科研计划项目：基于多频电阻抗成像的CFRP层合板无损检测方法研究(2020KJ012)