近日,国际著名期刊Measurement(中文译名:测量,IF=5.2,中科院2区TOP期刊)上发表了电子工程学院微纳光电子技术科研团队的最新研究成果Image reconstruction method based on wavelet fusion in electrical capacitance tomography with rotatable electrode sensor。电子工程学院梁程华博士为论文的通讯作者,其指导的硕士研究生张乾为第一作者,金沙城娱乐网电子工程学院为第一单位,合作单位为昆明理工大学、俄罗斯Tomsk Polytechnic University和Tomsk State University。
本研究提出了一种基于小波融合的旋转电极电容层析成像图像重建方法。该方法可以减弱电极与幻影物体相对位置分布的影响,从而提高重建图像的质量。为了研究所提出的图像重建方法的可靠性,论文介绍了一种新的可旋转12电极传感器的机械设计。12电极传感器的旋转由步进电机和齿轮组完成,可以方便地改变电极的测量位置。将电极传感器以6°的角度从初始位置旋转4次,可以获得5个独立的66个电容测量数据集。然后对每个数据集进行逆问题求解,得到5幅重建图像。最后,利用小波融合算法对重构图像进行融合,以得到最终的重建图像。为验证该方法的有效性,分别对旋转精度存在误差的情况、测量数据存在误差的情况和真实实验的情况进行评估。实验结果表明,该方法可以减少重建图像中的伪影,提高重建图像的质量。同时,该处理方法还可以增强被测物体的形状和边缘轮廓。
可旋转12电极ECT系统的数据采集和图像重建过程
旋转12电极传感器以及测量系统的实物图
旋转12电极传器的图像重建实验结果对比
该工作得到国家自然科学基金(62104052)、广西自然科学基金(2021GXNSFBA196088)等项目的资助。
论文作者:张乾(硕士生,第一作者),莫鸿(昆明理工大学),李如雪,梁程华(通讯作者),罗俊华(俄罗斯Tomsk Polytechnic University在读博士生),Anatoly Alekseevich Bespal'Ko(俄罗斯Tomsk State University教授)
梁程华,博士,副教授,硕士研究生导师。法国UDSMM实验室访问学者,法国滨海大学Professeur invité,广西科技计划项目评审专家,曾任专业责任人、系主任、院长助理、双创中心主任、产业学院办公室主任等职务。主要从事微波元器件、电动汽车动力电池的设计与开发,汽车电磁兼容检测及整改等领域的研究工作。主持和参与各类省部级以上基金项目10项,自治区教学成果奖3项,其中包括5项国家自然科学基金及1项教育部教育改革项目,发表SCI收录论文10篇,国家专利12个。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.measurement.2024.115354