基于FCM及快速迭代收缩阈值算法的平面ECT图像重建

来源：计量学报杂志2024年第6期北京时间：

作者：张立峰,唐志浩

单位：华北电力大学自动化系,河北保定071003

摘要：为提高平面阵列电容成像系统的成像精度,提出一种基于模糊C均值聚类(FCM)进行数据优化的快速迭代收缩阈值算法(FISTA)。根据平面阵列电容数据的特点,首先利用FCM算法对测量电容值进行分类,保留有效电容值,实现电容向量降维;然后利用离散小波基(DWT)对灰度值进行稀疏表示,并建立L1正则化模型,采用FISTA进行求解,以实现图像重建;最后将FCM处理后的电容值分别用于Landweber算法、Tikhonov算法进行重建对比。仿真与实验结果表明,该算法重建图像的平均相对误差约为0.0527,平均相关系数约为0.9422,均优于其它算法,且重建图像伪影较少,更接近真实情况;因此,所提算法具有更好的重建效果。

关键词：电容层析成像;平面阵列电容;图像重建;模糊C均值聚类;快速迭代收缩阈值算法;缺陷检测

基金资助：国家自然科学基金(61973115)