应用于多相流快速检测的X射线CT新方法

摘要

针对多相流的快速检测要求,本文提出了有别于传统X射线层析成像技术(XCT)的新方法:考虑多相流相分布的离散特征,基于围绕被测流场有限角度的X射线投影数据,建立改进的遗传算法(GA)求解不完整投影数据集的二维截面图像重构问题.对气液鼓泡两相体系,局部相分布满足二值分布,该物理特征的引入大幅度降低了投影角度数的要求,从而提高了截面检测的速率,并可降低硬件成本.考虑重构问题的不适定性,对标准遗传算法的变异算子进行了有效改进.通过数值仿真和物理实验验证了新方法(GA-XCT)的可行性.在3～24个有限角度投影下,GA-XCT表现出明显优异于传统CT图像重构算法(即滤波反投影算法)的二值图像重构能力,且具有良好的抗噪声能力.