量子电子学报

作者：王晋华,王明泉,路宇鹏,曹振锋,吴志成

单位：中北大学信息与通信工程学院, 山西 太原 030051

关键词：电磁计量,电磁层析成像,改进ResNet-50,缺陷成像,图像重建,

基金：国家自然科学基金 (61171177), 山西省重点研发计划 (201803D121069), 山西省高等学校科技创新项目 (2020L0624)

针对电磁层析成像 (EMT) 在金属缺陷检测中因逆问题不适定性和病态性导致重建图像质量差的问题, 提出一种基于改进ResNet-50算法的EMT缺陷成像方法。首先, 通过对八线圈EMT检测系统进行仿真建模, 然后, 对被测物体施加电磁场并利用传感器阵列获取其周围电磁场分布信息, 来构建训练集并对原始电压数据进行预处理。进而利用深度残差网络的非线性映射能力完成训练集的学习, 并通过测试集来评估训练效果。研究结果表明, 改进的ResNet-50算法相比Tikhonov正则化法、Landweber迭代法、VGG-16算法和改进的ResNet-18算法, 均方根误差分别降低了87.10%、81.63%、57.79%、19.11%, 结构相似性指数分别提升了88.87%、71.82%、16.24%、4.54%, 能精准还原缺陷位置、形状及大小。综合来看, 该改进算法显著提升了图像重建精度、质量与效率, 证实了其在EMT缺陷成像中的优越性。

来源：2026年第1期

《量子电子学报》期刊编辑部

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