将模拟退火算法应用于超声层析成像,以避免对初始模型的依赖,并在全局范围内搜寻最优解。为合理确定模拟退火算法的各项参数和规则,在对超声波速进行反演时,进行如下设计：以声波走时误差的二阶范数作为目标函数;以逐渐缩小的邻域对波速向量进行随机扰动,并根据先验信息对新解进行取模约束;以Me-tropolis准则接受新解;通过实验获得合理的初始温度;以指数函数进行降温。为最大程度逼近最优解,需要跟踪保持历史最优解。经过数值模拟及对混凝土桩基的实际测算,证明了该方法的有效性。

根据希尔伯特黄变换时间分辨率精度较高的优点以及兰姆波信号多模式的特点，将希尔伯特黄变换方法用于兰姆波层析成像中复杂波形到达时间的提取。首先，通过经验模态分解将原始信号分解成固有模态函数，然后对固有模态函数进行希尔伯特变换，以所得波形包络的峰值对应的时间作为多个兰姆波模式的走时。通过与原始信号峰值包络、希尔伯特变换包络和小波变换包络的比较结果表明，希尔伯特黄变换的包络更为平滑，可以准确地提取多模式信息。

在多对电极电磁流量计系统中,传感器电极阵列的设计影响到整个流量计系统的测量精度.为了得到更高的测量精度,在介绍了多电极电磁流量计基本原理的基础上,用有限差分法求解了电磁流量计的基本方程,并采用弦端压差测量方法研究了不同的电极数目和电极尺寸对平均流速估计的影响,以及这两方面及其他物理条件如管道直径、后继转换电路阻抗匹配在电极阵列优化设计中的相互制约关系.为多电极电磁流量计的电极阵列设计提供了具体而明确的设计准则.

建立了共聚焦内窥镜成像系统，对该系统的横向和轴向分辨能力进行测量和分析，并研究了其对猪皮肤组织的层析成像能力。根据系统工作要求，说明了系统的工作原理和组成结构，然后给出系统空间分辨能力的理论计算式，最后测试系统性能，说明了测量值与理论值存在偏差的主要原因。实验结果表明：系统的轴向分辨能力约为10μm，横向分辨能力约为1．9μm，可以对猪皮肤组织进行层析成像。

概述了工业CT技术的主要特点及其在无损检测中的应用，介绍了工业CT在缺陷检测、焊缝质量诊断、密度分布表征、结构分析及装配质量检测等方面的应用实例。

为了获得被测物体三维信息同时具有较高的分辨率,在电子科技大学光电声学信息处理研究中心研制成功的激光扫描声学显微镜的基础上,通过检测电路、数据获取等方面进行的硬件改进以及相应的算法研究,结合层析技术获得层析扫描声学显微镜的样机。通过测试结果可以看出,层析扫描声学显微镜可以获得被测物体的内部层析图像信息,同时具有更高的分辨率。

在传统电磁流量计的基础上引入了层析成像技术,经理论分析后提出了一种非侵入、可在线测量牛顿流体及非牛顿流体粘度的新方法.通过对不同流体各类流变参数下的数值实验、仿真研究和误差分析,证明方法能有效地应用于流体粘度的在线测量,克服了离线分析法或侵入式测量法无法同时满足在线和非侵入的测量要求,具有较好的应用前景.

激光共焦扫描显微镜(LCSM)是一种新型光学显微镜,它能够对活体组织的深度结构进行清晰的二维或三维成像.由于传统共焦扫描显微镜采用单点扫描方式,成像速度慢,无法满足活体组织实时成像的要求.介绍一种以线扫描方式代替点扫描方式的激光共焦扫描显微镜.线扫描方式不但简化了扫描机构的设计,而且提高了扫描速度,使活体组织的实时成像成为可能.

本文通过对层析成像方法的研究，建立了混凝土缺陷检测的超声反演和层析成像方法，利用计算机成像技术，采用有序波前重建的弯曲射线追踪算法和求解大型稀疏矩阵的带阻尼的最小二乘反演算法，研制了超声波层析成像系统，分析混凝土构件的超声波声时数据，得到反映混凝土构件内部声速变化的二维CT图像，直观地反映混凝土构件中缺陷所在断面的位置与范围。通过实验验证了该系统可以检测混凝土构件中缺陷的大小和形状。

层析成像技术正在混凝土无损检测中得到推广应用。论述了混凝土无损检测领域中超声波（声波）层析成像、电磁波层析成像及电阻率层析成像的基本原理，分析了三种技术的应用难点，介绍了其应用近况，并对今后的发展提出了建议。