电阻层析成像有限元模型优化

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｓｏｌｖｉｎｇｔｈｅｆｏｒｗａｒｄｐｒｏｂｌｅｍｉｎｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ
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（ＥＲＴ），ｔｈｅｎｅｗｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌｉｆｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｗａｓｏｐｔｉｍｉｚｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｕｓｉｎｇｔｈｅｒａｄｉｕｓｏｆｔｈｅｓｅｃｏｎｄｏｕｔｅｒ —
ＲｅｓｉｓｔａｎｃｅＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ
ＸｉａｏＬｉｑｉｎｇ一．ＷａｎｇＨｕａｘｉａｎｇ
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ；
摘要：为了提高电阻层析成像正问题计算精度，以有限元模型次最外层半径为变量，以敏感场均匀分布时模型均
方根值的倒数为适应度函数，利用求解低维多峰值函数优化问题的改进遗传算法，优化模拟敏感场内电流线分布密
度与分布形式的新型拓扑结构有限元模型，最后以各峰值点对应的中心流模型均方根值为误差函数，选择新型拓扑结构有限元模型次最外层半径的最优值．仿真实验结果表明，相同实验条件下，相比优化前新型拓扑结构有限元模
第４７卷
第１期
２０１４年１月
Ｄ０Ｉ：１０．１１７８４／ｔｄｘｂｚ２０１２１００２０
天津大学学报（自然科学与工程技术版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）
型、传统按等间隔原理剖分的有限元模型及其改进模型，优化后有限元模型在敏感场均匀分布时模型均方根Fra Baidu bibliotek 分别
降低了３２．００２５％、８３．３９５８％和４４．７６０５％，有效提高了电阻层析成像正问题计算精度与图像重建质量．
、，ｏｌ＿４７ＮＯ．１Ｊａｎ．２０１４
电阻层析成像有限元模型优化
肖理庆一，王化祥
（１．天津大学电气与自动化工程学院，天津３０００７２；２．徐州工程学院信电工程学院，徐州２２１１１１）
２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＥｌｅｃ￣ｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＸｕｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ２２１１１１，Ｃｈｉｎａ）
关键词：电阻层析成像；正问题；有限元模型；遗传算法；图像重建
中图分类号：ＴＫ３９文献标志码：Ａ文章编号：０４９３．２１３７（２０１４）０１ — ００５４ — ０７
ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＭｏｄｅｌｆｏｒＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ