作者：张立峰, 张博雄

作者单位：华北电力大学自动化系，河北 保定 071003

关键词：聚焦成像;层次聚类算法;缺陷图像重建;平面阵列传感器

摘要：

为减少平面阵列电容成像过程中的无效数据，提出一种基于层次聚类的平面阵列电容聚焦成像方法。根据平面阵列电极电容数据的特点，利用层次聚类算法对电容数据进行分类，根据分类结果将电极分为无效电极和有效电极，并进一步确定感兴趣区域，利用有效电极产生的电容值进行电容成像，从而达到减少无效数据，提高计算效率，加快图像重建速度的目的。对绝缘材料进行缺陷探测的仿真实验，结果表明：数据优化之后得到的重建图像与数据优化之前得到的重建图像相比，在减少数据量加快图像重建速度的同时，可保证图像重建的精度。

Planar array capacitance focusing imaging method based on hierarchical clustering
ZHANG Lifeng, ZHANG Boxiong
Department of Automation, North China Electric Power University, Baoding 071003, China
Abstract: In order to reduce the amount of invalid data in the process of planar array capacitance imaging, a planar array capacitance focusing imaging method based on hierarchical clustering is proposed. According to the characteristics of planar array electrode capacitance data, the hierarchical clustering algorithm is used to classify the capacitance data. According to the classification results, the electrode is divided into invalid electrode and effective electrode, and the region of interest is further determined. The capacitance value generated by the effective electrode is used for capacitance imaging, so as to reduce the invalid data, improve the calculation efficiency and speed up the image reconstruction. The simulation experiment of defect detection for an insulating material shows that the reconstructed image obtained after data optimization can reduce the amount of data, accelerate the speed of image reconstruction and ensure the accuracy of image reconstruction compared with the reconstructed image obtained before data optimization.
Keywords: focused imaging;hierarchical clustering algorithm;defect image reconstruction;planar array sensor
2023, 49(3):1-7  收稿日期: 2021-06-18;收到修改稿日期: 2021-09-11
基金项目: 国家自然科学基金（61973115）
作者简介: 张立峰(1979-),男,江西抚州市人,副教授,博士,主要从事多相流检测及电学层析成像技术方面的研究工作
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