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现代电子技术2024年第21期:基于改进DenseNet的电阻层析成像图像重建算法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:仝卫国;崔建昕;门国悦;蔡天娇;

单位:华北电力大学自动化系;华北电力大学河北省发电过程仿真与优化控制技术创新中心;

摘要:针对电阻层析成像(ERT)的逆问题存在严重的病态性、非线性和欠定性,导致经典算法的重建图像通常精度偏低的问题,提出一种基于改进DenseNet网络优化的电阻层析成像重建算法。首先,采用Landweber算法迭代值作为图像重建初始解;其次,构建了融合CBAM注意力机制的多尺度卷积模块以获取不同尺度特征,从而加强对关键特征的提取;使用DenseNet作为图像重建的主干网络,引入Swish作为网络的激活函数并融合dropout算法提高网络的泛化能力;最后,使用余弦退火算法优化学习率,避免模型训练陷入局部最优。此外,对改进DenseNet网络进行了抗噪性实验和静态实验。实验结果表明,采用改进算法进行ERT图像重建,相对误差和相关系数均得到提升。该算法不仅具有较高的重建精度和良好的可视化效果,还表现出对抗噪声干扰的特性。

关键词:电阻层析成像;;DenseNet;;CBAM;;图像重建;;多尺度卷积;;余弦退火

基金资助:河北省省级科技计划资助项目(22567643H)