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电容层析成像技术（ECT）和电阻层析成像技术（ERT）都是基于电磁场理论的新型测量技术，具有广阔的应用前景。将两种技术融合成双模态成像技术，可以扩大应用范围，提高测量精度，成为过程层析成像技术研究的新热点。
本论文初步探讨将ECT/ERT双模态成像技术应用于糖厂煮糖罐内糖膏结晶过程浓度变化的可视化监测中，在前人工作基础上对ECT/ERT双模态成像系统理论、传感器结构优化设计及双模态敏感场电场特性等有关方面内容进行了研究，主要完成以下工作：
1．对ECT/ERT双模态成像技术的应用现状及应用前景做了较全面的总结。分析了ECT/ERT双模态成像系统的成像理论，给出了ECT和ERT敏感场的统一电磁场模型及有限元模型。
2．阐述了不同应用场合ECT/ERT双模态传感器设计特点。分析了绝缘管壁双模态传感器和金属管壁双模态传感器随结构参数变化的电场特性，通过仿真计算获得成像传感器的结构优化参数。
3．通过对目前分别应用于ECT和ERT系统常用的图像重建算法研究比较，提出了一种基于统一的多元线性回归正问题模型，进行预先迭代求广义逆的双模态图像重建算法。仿真结果表明该算法适用于双模态成像系统。
4．对前人基于MATLAB平台的有限元分析软件进行改进，建立电容/电阻双模态成像仿真系统软件包。该软件包包括成像系统传感器设计、敏感场电场特性分析以及图像重建等功能。