计量学报

作者：马敏,孙颖,范广永

单位：中国民航大学 电子信息与自动化学院, 天津 300300

关键词：计量学;电容层析成像技术;深度信念网络;图像重建;COMSOL

基金：国家自然科学基金委员会与中国民用航空局联合资助项目(U1733119);民航科技项目(20150220)

为提高图像重建质量,针对电容层析成像技术(ECT)中的电容数据复杂多样且与介电常数呈非线性关系的特点,提出一种基于深度信念网络(DBN)的重建算法,利用DBN的深层非线性网络结构来实现电容值与重建图像灰度值非线性关系。并对DBN进行了改进,将自适应步长(AS)引入到对比散度(CD)算法中,解决固定步长寻找全局最优困难的问题,改善图像质量;在微调阶段采用拟牛顿法加快收敛速度,减少训练时间。在COMSOL5.3软件上进行仿真试验,通过MATLAB2014a对图像进行重建。试验结果表明:DBN能够有效地重建图像,并且要优于传统算法;改进后的DBN训练时间缩短了5.51s,图像误差低至0.0094,相关系数高达0.9973,是研究ECT图像重建的新方法和手段。

来源：2021年第4期

《计量学报》期刊编辑部

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