范文茹
- 作品数：29 被引量：149H指数：9
- 供职机构：中国民航大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基金天津市自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程医药卫生理学更多>>
- 3D-EIT系统电极优化设计被引量：6
- 2014年
- 探究三维电阻抗成像系统电极结构对数据测量及图像重建的影响。考虑到电极形状和电极在边界上的分布状态对成像效果的影响,在构建的3D电阻抗系统模型及层间准对角激励相邻(QBD)测量工作模式下,对方形电极(I型)、圆形电极(II型)、同心圆复合电极(III型)和方圆复合电极(IV型)4种形状电极,就0.2到0.7之间8种不同电极占空比(DR)情况进行对比研究。采用重建图像的相关度R,敏感场的灵敏度均匀性P,测量电压动态范围D进行评价。对比结果表明,在DR为0.4~0.5之间,4种电极结构下的图像相关度R均优于其他DR情况,而且IV型电极的R和P指标略优于I^III型,但复合型电极(III和IV型)在DR为0.3和0.35时边界测量电压动态范围D偏大,稳定性差。对三维场域中5个高度不等(7.5~30 cm之间)、电导率相同的物体,采用共轭梯度算法进行图像重建。数据经归一化处理,截取2个电极层、1个电极间层及2个电极外层共5个等间隔的不同断层图像进行对比,4种电极模型下的成像结果均与真实分布相吻合,IV型电极所成图像伪影略小,效果较好,与指标评价结果一致。本研究为QBD模式的三维电阻抗成像系统确定了电极形状及电极分布,为进一步研究三维空间的电阻抗分布奠定基础。
- 陈晓艳李宏英赵秋红范文茹
- 关键词：图像评价
- 双截面电阻层析成像系统设计被引量：5
- 2010年
- 为了扩展电阻层析成像系统的测量范围,提出了一种采用电压激励、电流测量模式的双截面电阻层析成像(ERT)系统,可避免因负载电阻增大而导致的电压饱和现象.分析了双截面ERT系统采用异步工作模式的不足,提出了双截面同步工作模式,并给出了该模式下的三维敏感场有限元仿真方法.实验结果表明,该系统的测量数据相对变化量的均方根误差最大值不超过0.15%,各通道测量数据的标准方差可控制在0.03%～0.12%之间,显示出良好的数据重复性及通道一致性.竖直管内的气/液两相流实验表明,系统测量范围得到了有效扩展,该双截面ERT系统可实现两相流的在线测量,实现流型和截面气体持率的在线监测.
- 崔自强王化祥许燕斌范文茹
- 关键词：电阻层析成像电压激励两相流
- 基于GMRES和Tikhonov正则化的生物电阻抗图像重建算法被引量：5
- 2009年
- 电阻抗层析成像(Electrical impedance tomography,EIT)是利用被测物体场内部电导率分布不均匀性,通过边界注入电流,测量边界电压变化,重构被测场内电导率分布图像。由于EIT测量数据有限,场域存在严重的非线性,导致问题的欠定性。我们介绍了一种新的组合算法,利用GMRES算法生成Krylov子空间,并结合Tik-honov正则化方法进行图像重建。该算法不仅改善了实时性,而且提高了成像质量及鲁棒性。
- 王化祥范文茹胡理
- 关键词：TIKHONOV正则化KRYLOV子空间
- 一种可旋转的平面电容层析成像传感器
- 本发明公开了一种可旋转的平面电容层析成像传感器，包括：平面电容测量电极阵列、基板、屏蔽外壳、套筒、固定端帽、旋转位置指示片、初始与终止位置指示片。平面电容测量电极阵列设置在基板上平面，基板下平面连接旋转中心轴，旋转中心轴...
- 范文茹王驰
- 基于三维模型的改进正则化ERT成像算法被引量：12
- 2012年
- 电阻层析成像(ERT)通过对被测场边界注入电流,测量被测场电压变化,重建物场内电导率.针对ERT成像分辨率低,提出一种基于三维模型的改进Tikhonov迭代电阻成像算法.针对Tikhonov正则化参数选择问题,提出基于同伦映射的方法,并利用非线性函数Sigmoid调节正则化参数,以获得的图像灰度值作为Tikhonov迭代法的初始值进行迭代,重建敏感场图像.仿真及实验结果表明,该方法有效地改进了ERT图像质量.
- 李守晓王化祥范文茹张玲玲
- 关键词：电阻层析成像正则化同伦映射
- 基于四电极法的CFRP结构损伤检测研究被引量：14
- 2017年
- 碳纤维复合材料(CFRP)被广泛用于航空航天领域,实现其结构健康监测对提高适航审定的损伤容限探测水平、降低检测成本具有重要意义。针对飞机使用的CFRP层压结构材料,利用碳纤维的自传感特点及结构损伤的电学敏感特性,基于四电极法提出3种激励模式下的电阻抗无损检测方法,以实现非侵入、无辐射、低成本的快速无损结构健康监测。利用有限元分析软件COMSOL构建各向异性CFRP层压板模型,通过提取有效电压差与电压灵敏度参数,对比分析不同类型结构损伤检测效果,从而获取适用于CFRP层压板结构损伤检测的最优激励测量模式。综合实验结果表明,双电极激励模式整体表现较优。
- 范文茹雷建董玉珊薛倩
- 关键词：碳纤维复合材料四电极法
- 电学层析成像技术及应用
- 本文对电学层析成像技术及应用进行了阐述。电学层析成像(ET)技术是重建被测场内介质(电导率或介电常数)分布的最新技术。ET系统的敏感阵列电极设置在被测管道表面，并施加交变激励电压/电流，测量阵列电极上的电压信号。基于边界...
- 王化祥崔自强许燕斌范文茹
- 关键词：电学层析成像数据采集图像重建
- 文献传递
- 开放式电阻抗成像激励策略研究被引量：9
- 2014年
- 复合材料被广泛用于航空航天领域,实现其结构健康监测对提高适航审定的损伤容限探测水平、降低检测成本具有重要意义。针对飞机使用的碳纤维增强复合材料,利用碳纤维的自传感特点及结构损伤的电学敏感特性,提出开放式电阻抗成像无损检测方法,以实现非侵入、无辐射、低成本的快速无损结构健康监测。根据材料结构损伤特点,构建6×6阵列电极及5种电流激励模式,运用有限元方法求解不同模式下的正问题,并从测量和成像精度角度分别进行对比评估。综合实验结果表明,间2激励模式整体表现较优,可为下一步结构损伤参数提取的研究提供依据。
- 范文茹郝魁红许燕斌
- 关键词：逆问题电磁场
- 基于U-net神经网络模型的CFRP损伤检测方法
- 本发明公开了一种基于U‑net神经网络模型的CFRP损伤检测方法，涉及电学层析成像领域，包括以下步骤：测量CFRP层压板的边界电压；建立GRU网络预处理模块，通过GRU网络预处理模块处理边界测量电压获取CFRP损伤预处理...
- 范文茹程宇
- 基于TwIST-TV正则化算法的肺萎陷电阻抗成像仿真研究被引量：2
- 2013年
- 肺部电阻抗成像(EIT)通过配置于人体体表一组阵列电极,利用边界测量信息重建胸腔内部二维断面电导率分布,具有非侵入、无辐射等特点,可用于临床监护。针对EIT逆问题求解的欠定性和病态性,提出一种基于总变差正则化(TV)的两步迭代(TwIST)算法。该算法利用迭代引入TV去噪算子,达到解的双重正则化效果。通过仿真构建不同程度肺痿陷EIT模型,利用该算法进行呼吸状态差分图像再构;同时基于图像提出肺通气总量指数作为客观评价指标。结果表明,与传统Tikhonov正则化算法相比,该算法可达到较好的图像重建质量和鲁棒性,其相应肺通气量指数也更接近于仿真肺痿陷模型变化。从而验证了该算法用于临床肺痿陷EIT通气量监测的可行性。
- 范文茹王化祥郝魁红马敏
- 关键词：电阻抗成像逆问题肺通气量
