基于MATLAB的電磁層析成像系統(tǒng)靈敏度仿真計算.pdf

1、本文基于MATLAB編程軟件完成了電磁層析成像系統(tǒng)的靈敏度計算、傳感器優(yōu)化和新型傳感器的設(shè)計等工作,屬于電磁層析成像正問題研究范疇。
　　電磁層析成像系統(tǒng)是一種新型的電學(xué)成像技術(shù),它利用分布于被測區(qū)域邊界的電磁傳感器實現(xiàn)電學(xué)信號的激勵和感應(yīng)接收,通過“循環(huán)激勵檢測”模式從不同投影角度提取物場中的介質(zhì)分布信息,借助成像算法重建被測物場的灰度分布圖像。其中,正問題研究建立了物理介質(zhì)幾何分布與電學(xué)測量信號之間的連接橋梁。
　　本論

2、文所完成的主要工作以及本研究的主要創(chuàng)新點表現(xiàn)在以下4個方面:
　　第一,理論工作上,給出了電學(xué)層析成像系統(tǒng)的靈敏度統(tǒng)一表示。創(chuàng)新性地提出了靈敏度計算的理論新方法---場量公式提取法,并給出了靈敏度計算公式的詳細推導(dǎo)過程和統(tǒng)一化表達。較之傳統(tǒng)的實驗擾動法和模擬擾動法等靈敏度求解方法,場量公式提取法計算速度更快,矩陣維數(shù)和像素點數(shù)的控制更靈活,計算模型也更貼近電磁傳感器的具體應(yīng)用環(huán)境。
　　第二,編程計算上,基于MATLAB軟件

3、計算得到了8線圈電磁層析成像系統(tǒng)的電導(dǎo)率靈敏度和磁導(dǎo)率靈敏度矩陣。本文給出了靈敏度計算過程中的模塊化設(shè)計、詳細流程圖設(shè)計、4種典型的高精度圖形化計算結(jié)果以及最終的傳感器靈敏矩陣特性分析。
　　第三,傳感器優(yōu)化上,基于靈敏度的特征值衰減曲線分析,以傳感器個數(shù)優(yōu)化為例,對比計算了16線圈電磁層析成像系統(tǒng)和32線圈電磁層析成像系統(tǒng)在3種不同的成像精度要求下的傳感特性,據(jù)此給出了電磁層析成像系統(tǒng)傳感器個數(shù)優(yōu)化的理論指導(dǎo)意見,對EMT的傳感