[发明专利]同面阵列电容传感器成像方法

权利要求书

1.一种同面阵列电容传感器成像方法，其特征在于，包括：

建立电容传感器和待测物体的三维模型，在所述三维模型中确定求解区域，并将所述求解区域划分成有限个求解单元；

分别对所述电容传感器上的每组电极施加循环的点电压激励信号，并计算所述求解区域的原始敏感场；

获取每个所述求解单元的中心坐标和所有电极对的相对点坐标，并根据所述求解单元的中心坐标和所述电极对的相对点坐标确定抗噪声算子；

根据所述原始敏感场和所述抗噪声算子确定优化敏感场；

根据所述优化敏感场确定介电常数分布矩阵，并以所述介电常数分布矩阵为灰度值进行成像；

根据所述求解单元的中心坐标和所述电极对的相对点坐标确定抗噪声算子，包括：

根据所述求解单元的中心坐标和所述电极对的相对点坐标确定所述原始敏感场的优化系数矩阵；

对所述优化系数矩阵进行归一化处理，确定所述抗噪声算子；

所述优化系数矩阵的计算公式为：

所述抗噪声算子的计算公式为：

其中，M_i，j(e)为所述抗噪声算子，m_i，j(e)为第i-j号电极对对于求解单元e的重建系数，(x_e，y_e，z_e)为求解单元e的中心点坐标，和分别为第i-j号电极对的两个敏感场的中心点坐标。

2.根据权利要求1所述的同面阵列电容传感器成像方法，其特征在于，所述将所述求解区域划分成有限个求解单元，包括：

根据电磁场理论，以所述电容传感器电极阵列的中心为中心建立两个半径不同的球体，将所述三维模型划分为四部分，包括求解区域、近场区域、远场区域和无穷远区域；

采用三角划分的方式将所述待测物体划分成有限个求解单元。

3.根据权利要求1所述的同面阵列电容传感器成像方法，其特征在于，所述原始敏感场的计算公式为：

其中，S_i，j(x，y)为对第i-j号电极对施加激励时在(x，y)处的灵敏度；E_i(x，y)为第i号电极施加电压激励时在(x，y)处的电场强度；E_j(x，y)为对第j号电极施加电压激励时在(x，y)处的电场强度；V_i为施加在第i号电极上的电压；V_j为施加在第j号电极上的电压；p(x，y)为求解区域。

4.根据权利要求1所述的同面阵列电容传感器成像方法，其特征在于，所述优化敏感场的计算公式为：

S₀＝S*M

其中，S₀为优化敏感场，S为原始敏感场，M为抗噪声算子。

5.根据权利要求1所述的同面阵列电容传感器成像方法，其特征在于，所述介电常数分布矩阵计算公式为：

式中，G为介电常数分布矩阵，S₀为优化敏感场，C为测量电容矩阵。