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公开(公告)号：CN108711178B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN201810486532.9
申请日：2018-05-21
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G06T11/00
摘要： 本发明涉及一种基于闭环控制原理的电容层析成像图像重建方法，主要包括以下步骤：首先，利用电容层析成像系统通过测量分别得到空场条件下的N(N‑1)/2个独立测量值和有物体条件下的N(N‑1)/2个独立测量值，利用两者的差建立N×N的电容变化量矩阵；然后，将Calderon算法作为被控对象，利用该算法反演出的介电常数分布求解新的电容变化量矩阵作为负反馈，通过调整PID控制器的参数来修正电容变化量的偏差量，使整个闭环收敛；最后，若迭代次数达到预设迭代次数，则结束迭代并输出重建结果，否则继续进行迭代。该方法首次将闭环控制原理与Calderon算法相结合，能有效减小图像重建误差，显著提高图像重建质量，在电学成像领域具有重要的实用价值和很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN112147189A
公开(公告)日：2020-12-29
申请号：CN202010959247.1
申请日：2020-09-11
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01N27/22
摘要： 本发明涉及一种用于二值化电容层析成像的闭环图像重建方法，可显著提高图像重建质量。主要包括以下步骤：首先，利用N电极电容层析成像传感器分别得到空场和待测场各N(N‑1)/2个独立测量值，并建立N×N的电容变化量矩阵；然后，将Calderon算法与平滑算法sigmoid函数作为被控对象，将两算法相结合反演出的相对介电常数分布带入正问题求解算法中获得新的电容变化量矩阵作为负反馈，利用模糊自适应PID控制器来修正电容变化量；最后，若反馈值矩阵与输入的测量值矩阵之间的误差小于允许误差，则结束迭代并输出重建结果，否则继续进行闭环迭代。该方法能有效减小图像伪影，提高图像分辨率，显著提高图像重建质量，在两相流检测领域具有重要的实用价值和很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN108711178A
公开(公告)日：2018-10-26
申请号：CN201810486532.9
申请日：2018-05-21
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G06T11/00
CPC分类号： G06T11/005
摘要： 本发明涉及一种基于闭环控制原理的电容层析成像图像重建方法，主要包括以下步骤：首先，利用电容层析成像系统通过测量分别得到空场条件下的N(N‑1)/2个独立测量值和有物体条件下的N(N‑1)/2个独立测量值，利用两者的差建立N×N的电容变化量矩阵；然后，将Calderon算法作为被控对象，利用该算法反演出的介电常数分布求解新的电容变化量矩阵作为负反馈，通过调整PID控制器的参数来修正电容变化量的偏差量，使整个闭环收敛；最后，若迭代次数达到预设迭代次数，则结束迭代并输出重建结果，否则继续进行迭代。该方法首次将闭环控制原理与Calderon算法相结合，能有效减小图像重建误差，显著提高图像重建质量，在电学成像领域具有重要的实用价值和很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN116067912A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202211580167.0
申请日：2022-12-07
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明涉及一种基于混合径向基迭代求解的二维温度浓度重建方法，主要包括以下步骤：成像区域均匀离散为N个网格，网格中心点作为径向基函数中心并得到以该点为中心的径向基函数向量，不同类型的基函数组合得到混合径向基函数模型，成像区域不同网格点的混合基函数向量构成混合基函数矩阵，逼近各离散点的谱线吸收率值，根据探测器阵列接收到的M个激光吸收光谱数据迭代求解基函数向量系数，在迭代过程中，利用平滑性和非负性的先验信息修正迭代求解结果，并更新混合径向基函数矩阵，继续迭代计算，直到满足迭代终止条件。该方法有效提高了对成像区域内连续分布的拟合精度，简化了成像模型的复杂性，在激光吸收光谱成像领域具有重要应用价值。
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公开(公告)号：CN110823849B
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN201910908548.9
申请日：2019-09-25
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明设计了一种瞬态燃烧场定量测量方法及装置，属于燃烧诊断技术领域。装置包括：时钟同步与延迟触发模块、可调谐激光发生模块、光纤分束器、透镜组、光电探测器阵列、高速多路数据采集模块、高能脉冲激光发生模块、面阵光电探测器、控制与计算模块等。首先，利用稳态燃烧场标定激光诱导荧光测试系统的光学参数；然后，使用标定后的装置对瞬态燃烧场的同一截面进行测量；最后，将激光吸收光谱层析成像得到的低分辨率温度分布代入建立的激光诱导荧光计算模型，获得高分辨率的温度、被测基团、分子的浓度分布。本发明将激光诱导荧光与激光吸收光谱相融合，对于燃烧场监测与诊断有着重要的应用价值。
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公开(公告)号：CN107796333B
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201711153991.7
申请日：2017-11-20
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01B11/24
摘要： 本发明设计了一种基于扫描振镜的光学层析成像系统，所用元件包括：可见光激光源、MEMS二维扫描振镜、漫反射曲面、扩散膜和线阵CCD相机。通过以下步骤实现对不透光物体形状的重建：通过编程调整MEMS二维扫描振镜的振动参数，使得扫描振镜的反射光线在漫反射曲面上形成180度连续扫描轨迹；在物体后方放置透光扩散膜，由于物体不透光，在扩散膜上存在一块被遮挡的阴影区域，采用线阵CCD相机对扩散膜高速拍摄，获得原始光强数据；对原始数据进行处理，计算出阴影区域的实际空间位置，得到物体的两条边界线，通过180度扫描得到多条物体的边界线，从而完成对不透光物体形状的重建。本发明实现了光源对物体的180度连续扫描，提高了扫描速度，增加了原始数据的获取量，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN114782583A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210284521.9
申请日：2022-03-22
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明涉及一种基于Zernike多项式拟合的二维温度场和浓度场成像方法，主要包括以下步骤：对于多角度激光吸收光谱成像传感器，每个角度等间距布置一定数目探测器，激光器发出的激光穿过待测区域并被光电探测器接收，得到M个激光吸收光谱数据；待测区域被离散为N个网格，用K项Zernike多项式拟合吸收谱线在离散网格内局部积分吸收率分布；利用探测得到的积分吸收率求解得到Zernike多项式拟合系数，结合Zernike多项式矩阵得到吸收谱线的局部积分吸收率分布，利用双线法测量原理，获取待测区域内温度场和浓度场信息。该方法将待求解量从离散网格内的局部积分吸收率转为Zernike多项式系数，减少了未知数数目，有效降低了方程病态性，在燃烧动态监测领域具有重要应用价值。
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公开(公告)号：CN111272680B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202010096173.3
申请日：2020-02-17
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01N21/31
摘要： 本发明提供一种基于单一组分吸收光谱的多组分浓度分布的估计方法，该方法以燃烧的数值仿真结果为基础，结合神经网络算法，获得一个从穿过待测区域的多条激光路径上单一组分的吸收谱信息到该区域待测组分浓度分布的网络模型，从而根据燃烧过程单一组分在多角度下的激光吸收光谱信息估计其余组分在被测区域的浓度分布。本发明的效果是在吸收信息有限的情况下，利用单一组分在多角度下的吸收谱信息实现对待测区域中多组分浓度分布的估计，有效减少了测量时的数据量和计算量，可以根据一种易测组分的吸收谱信息估计燃烧场中其余组分的浓度分布，避免了有些气体分子吸收谱信息获取困难导致信息缺失的问题，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN110501587B
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN201910731865.8
申请日：2019-08-09
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明涉及一种基于电力线分布的Radon逆变换电容层析成像方法，主要包括以下步骤：对于N电极电容层析成像系统，首先循环激励测量得到传统激励模式下空场和有物体条件下的N(N‑1)/2个独立边界测量值，并等效计算得到多电极激励模式下边界测量值，进而得到N×(N‑k)的电容比值矩阵；然后计算场域内电力线曲线方程及不同电力线交点坐标，并建立其与平行线交点的映射；利用Radon逆变换重建得到不同激励电极数目的等间距网格划分场域的重建值，累加不同激励模式重建值，将其映射到对应电力线交点，输出重建结果。该方法将硬场经典重建方法与多电极激励策略相结合，用于电学成像领域物质分布重建，能有效重建出被测区域中介质分布，在电学成像领域具有重要应用价值。
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公开(公告)号：CN111407272A
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN202010179953.4
申请日：2020-03-16
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明涉及一种基于闭环控制原理的离散电容层析成像图像重建方法，可消除因重建结果连续导致的图像伪影问题。主要包括以下步骤：首先，利用N电极电容层析成像传感器分别得到空场和待测场各N(N-1)/2个独立测量值，并建立N×N的电容变化量矩阵；然后，将Calderon算法与水平集图像分割算法作为被控对象，利用两算法相结合反演出的离散化介电常数分布求解新的电容变化量矩阵作为负反馈，利用模糊自适应PID控制器来修正电容变化量；最后，若图像重建相对误差小于允许误差，则结束迭代并输出重建结果，否则继续进行闭环迭代。该方法能有效减小图像伪影，提高图像分辨率，显著提高图像重建质量，在两相流检测领域具有重要的实用价值和很好的应用前景。
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