[发明专利]油气两相流管道在线检测图像的生成方法及装置

权利要求书

1.一种油气两相流管道在线检测图像的生成方法，其特征在于，包括：

获取基于电容传感器采集油气两相流管道的电极数据；

基于对所述电容传感器的敏感场及所述电极数据进行分析处理，建立电容层析成像系统的图像重建模型；

基于改进的正则化项的在线重建算法，对所述图像重建模型进行图像重建，生成油气两相流管道的检测图像，所述改进的正则化项为基于灵敏度非线性加权的图拉普拉斯及其算子函数对特征谱进行局域优化得到的。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于改进的正则化项的在线重建算法，对所述图像重建模型进行图像重建，生成油气两相流管道的检测图像之前，所述方法还包括：

构建图拉普拉斯算子，并基于有限元网络对所述图拉普拉斯算子进行规范化，得到规范化拉普拉斯算子

依据适合先验分布的核函数、确定相关算子函数，对所述规范化拉普拉斯算子进行去奇异化处理后作为正则化项，得到正则化拉普拉斯矩阵L_R；

根据灵敏度非线性定义的变权值拉普拉斯算子对所述正则化拉普拉斯矩阵L_R中的所述规范化拉普拉斯算子进行替换，得到特征谱局域优化的改进正则化项L_opt。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述构建图拉普拉斯算子，并基于有限元网络对所述图拉普拉斯算子进行规范化，得到规范化拉普拉斯算子包括：

基于无向图中相邻节点的增量变化特征，构建符合二维有限元网格的图拉普拉斯算子L，所述L表示为所述d_i＝∑_j∈Ν(i)L(i,j)，Ν(i)表示与单元i相邻的单元；

基于所述二维有限元网格对所述图拉普拉斯算子L进行规范化，得到规范化拉普拉斯算子所述表示为

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据灵敏度非线性定义的变权值拉普拉斯算子对所述正则化拉普拉斯矩阵L_R中的所述规范化拉普拉斯算子进行替换之前，所述方法还包括：

根据分布传感器电极的管道中敏感场特征，确定灵敏度梯度幅值，并基于所述灵敏度梯度幅值定义变权值拉普拉斯算子，其中，所述变权值拉普拉斯算子为所述w(i,j)表征相邻单元参数相似性，w_i,j＝-(1-γ_j)，所述γ_j为非线性因子，定义为：γ_j＝DS_j/DS_max，DS_j是单元j上所有电极对的灵敏度中心差分之和，表示为DS_max是其中最大一项。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述依据结合先验分布的核函数，获得相应算子函数，对所述规范化拉普拉斯算子进行去奇异化处理后作为正则化项，得到正则化拉普拉斯矩阵L_R包括：

根据油气两相流管道中两相流的离散相扩散特征确定核函数，所述核函数为所述σ为控制拉普拉斯谱修正量；

根据核函数理论，确定所述核函数与映射再生核希尔伯特空间的算子函数存在对应关系，所述核函数为r^-1(||ω||²)的傅氏逆变换，r(·)为算子函数的实函数形式，所述核函数确定的算子函数为一次多项式形式；

将所述规范化拉普拉斯算子替换至所述算子函数中进行正则化处理，得到正则化拉普拉斯矩阵L_R，所述L_R表示为

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述改进的正则化项L_opt表示为其中，用于控制单元i的正则化水平。