基于近似L0范数的电容层析成像敏感场优化算法

作     者：马敏 刘一斐 王世喜 Ma Min;Liu Yifei;Wang Shixi

作者机构：中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2021年第58卷第12期

页      面：264-273页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(61871379) 

主　　题：图像处理 电容层析成像 L0范数 稀疏优化 敏感场 灵敏度优化 

摘      要：针对电容层析成像(ECT)逆问题求解过程中欠定性的问题,引入一种近似L0范数的稀疏正则化算法以获得稀疏解向量。针对敏感场灵敏度分布不均所引起的成像质量问题,提出一种可迭代敏感场灵敏度梯度优化方法,该方法以敏感场各有限元为核心将敏感场划分为若干个区域,提取围绕该有限元区域内的敏感度数据并进行均值滤波,所得数值返回该有限元中并作为下一滤波区域的参数,通过循环滤波可逐渐降低敏感场中心区域与边缘区域的灵敏度梯度。将优化后的灵敏度梯度优化方法与近似L0算法结合以验证所提算法的可行性。结果表明,与传统Landweber算法相比,所提算法将重建图像的相对误差降低至0.24,相关系数提升至0.91,实际的静态实验也证明该算法的有效性。