[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

说明书

本发明公开了一种油气两相流管道在线可视检测图像的生成方法及装置，涉及无损检测技术领域，主要目的在于解决现有油气两相流管道在线检测图像的精度较差的问题。主要包括：采集、获取等间隔安装在油气两相流管道周边的电容传感器的电极电容数据；基于正则化技术，建立所述电容层析成像系统图像重建模型；基于再生核理论和正则化项特征值谱优化技术，创新了在线正则化重建算法的设计方法。以设计一种新的在线正则化重建算法对管道内部气液两相分布进行图像重建处理，生成管道内部可视检测图像，所述新算法为基于先验分布加权的图拉普拉斯及其算子函数对正则化项的特征谱进行局域优化得到的。主要用于油气两相流管道在线检测的可视图像生成。

技术领域

本发明涉及一种在线检测技术领域，特别是涉及一种油气两相流管道在线检测图像的生成方法及装置。

背景技术

电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)是应用于工业管道运输、反应容器中流体检测及物相分布可视化测量的一种新技术，主要用于石油化工、冶金电力等行业。通过采集安装在管道、容器外部传感器的电容，并结合重建算法，重建管道内部各物质相介电常数图像分布。具有非侵入、低成本、响应快，以及可在线重建等优点。其中，由于ECT系统内在的“软场”特性，会引起图像重建欠定性、病态性等逆问题，并且较少投影数据和测量噪声还导致在线的非迭代算法无法获得较高的分辨率和准确解，而Tikhonov正则化技术则被广泛用于图像重建的病态问题。

目前，现有Tikhonov正则化是通过增加正则化惩罚项，限定求解范围，将病态问题转换为良性问题。但是，在线的非迭代正则化算法的重建性能仍不能满足要求。如标准Tikhonov正则化算法会使图像过度光滑，边缘细节丢失；采用离散微分类Tikhonov正则化，旨在保证求解模型参数的平滑性，在成像各区域上，数据变化平稳度差别很大，而惩罚量不变，导致对象形状失真和较多伪影，从而导致油气两相流管道在线检测图像的精度较差，影响油气两相流管道的检测效果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种油气两相流管道在线检测图像的生成方法及装置，主要目的在于解决现有油气两相流管道在线检测图像的精度较差的问题。

依据本发明一个方面，提供了一种油气两相流管道在线检测图像的生成方法，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。

依据本发明另一个方面，提供了一种油气两相流管道在线检测图像的生成装置，包括：

获取模块，用于获取基于电容传感器采集油气两相流管道的电极数据；

建立模块，用于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；

生成模块，用于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正则化项特征谱局域优化得到的。

根据本发明的又一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如上述油气两相流管道在线检测图像的生成方法对应的操作。

根据本发明的再一方面，提供了一种终端，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；