联合改进稀疏正则化ECT图像重建算法

来源：计量学报杂志2024年第8期北京时间：

作者：马敏,孙妮

单位：中国民航大学 电子信息与自动化学院,天津 300300

摘要：针对电容层析成像技术逆问题求解过程中的病态性和不适定问题,提出了联合改进稀疏正则化图像重建算法。首先利用自适应截断奇异值算法对灵敏度矩阵进行优化预处理,以消除矩阵中的冗余信息;其次,基于优化后的灵敏度矩阵联合改进的L1-αL2稀疏正则化,构建凸函数项,增强解的稀疏性和稳定性;最后通过快速迭代阈值收缩算法进行求解,加速迭代收敛速度。改进算法在重建图像中相关系数平均达0.8813,图像误差平均降至0.2111,成像速度保持在0.10s以内。仿真与实验结果表明,改进算法改善了逆问题的病态性和不适定性,提高了图像重建精度,同时具有较强的鲁棒性和实时性。

关键词：多相流测量; 电容层析技术; 自适应截断奇异值; 稀疏正则化; 图像重建

基金资助：国家自然科学基金(61871379): 天津市教委科研计划(2020KJ012)