用于驱动一个或多个传感器元件的方法。这种方法可以 补充接收测量的方框。可以由在图4C中示出的信号处理器430和信号控制器450中的一 个或多个实现。在方框910中，选择传感器元件。在（例如）图4D和图4E中所示出的情 况下，这可以涉及在一组传感器元件中选择一个或多个初始传感器元件。在（例如）图4F 中所示出的情况下，这可以涉及选择一组传输器传感器。这种传输器传感器元件可以固定 (例如，静态指定）用于实现和/或动态选择来作为多个传感器元件的子集。在方框920 中，通过信号S925驱动一个或多个所选的传感器元件。这可以包括将直流（DC)和/或交 流（AC)(和/或电压）应用于传感器元件中。驱动信号S925可以具有频率分量，例如，包 括具有特定的载波频率的射频信号。在方框930中，从一个或多个传感器元件中记录测量。 这些可以包括不包括所述一个或多个驱动传感器元件的传感器元件子集。用于测量的传感 器元件的子集可以固定（例如，静态指定）用于实现，和/或动态选择，作为多个传感器元 件的子集。在某些实施方式中，可以通过统一电流驱动传感器元件的子集，以便测量统一的 微扰。在方框930中记录的测量形成一部分测量数据Mn 940。可以重复该方法，如在图9 中的虚线箭头所示。在（例如）图4D和图4E中所示出的情况下，在方框910的重复中，可 以选择在一系列传感器元件内的另一个传感器元件。在一种情况下，该方法可以重复，用于 在频率范围内的不同频率，例如，信号S925可以具有不同的载波频率，用于重复方框。在一 种情况下，该方法可以重复，用于特定的时间间隔，例如，每X毫秒。在这些情况下，测量数 据Mn 940可以包括由驱动频率和时间的一个或多个所选择的传感器元件索引的元组。
[0071]图10示出可以用于实现在图8中的至少方框820和840的方法1000。例如，方框 1020可以对应于在图8中的方框820,并且方框1040可以对应于在图8中的方框840。在 方框1020的第一子方框1022中，可以访问涡流模型。该模型可以基于正问题。该模型可 以基于麦克斯韦方程，例如，通过麦克斯韦校正的不同版本的安培环路定律。可以在磁矢势 A方面制定模型，其中，VX4B，并且B是磁通密度，用于使用复相角记法的正弦波 形激发情况：
[0072]
[0073] 其中，σ是导电率，μ是磁导率，ω是驱动信号的角频率，▽是旋度算符，并且Js 是在一个或多个第一传感器元件内施加的电流密度，例如，在某些示例中，激励线圈。
[0074]在子方框1024中，根据涡流模型访问和/或生成雅可比矩阵。例如，由于导电率 改变，所以雅可比矩阵可以模制在一个或多个第一传感器元件内的感应电压的变化。例如， 在雅可比矩阵内的元件可以表示为：
[0075]
[0076]其中，^^是在由第一传感器元件m激发时在第一传感器元件η内的被测电压；〇k 是像素k的导电率，其中，像素表示特定空间部分或兴趣区域的子区域；〇Dk是与像素k相 关联的微扰的体积，例如，一部分兴趣区域的体积；并且AjPAn分别是在第一传感器元件m 由电流Ic激发并且第一传感器元件η由统一电流激发时正问题的解算器的解答方案。在 由解算器解答正问题时填充雅可比矩阵的元素。然后，填充的雅可比矩阵可以用于确定导 电率分布。在某些示例中，在测量阶段之前，可以至少部分填充雅可比矩阵。例如，在使用 一组标准的测量参数的情况下，也能够如此。在这种情况下，子方框1024可以包括从存储 器和/或数据储存器装置中检索雅可比矩阵的填充值。
[0077]在子方框1026中，填充的雅可比矩阵用于解答一个或多个线性方程，以确定导电 率分布。这可以表示与正（涡流）问题相关联的反问题的解答方案。例如，可以使用最小 二乘法等解出线性响应方程。在某些情况下，应用Tikhonov标准化。这可以包括将标准化 项加入雅可比矩阵中。例如，可以解答以下一组线性方程：
[0078]
[0079]其中，J是先前填充的雅可比；I是单位矩阵；α是标准化项；b是一组传感器测量 变化，并且X是导电率分布的估计。在现有子方框中，b可以包括测量数据11025或者可以 根据（电感）测量数据吣1025确定，该数据可以包括上面在图4A到图4C中描述的测量数 据。
[0080] 方框1020的结果是在一维或多维中的导电率分布。上述子方框可以反复重复，以 确定多维导电率分布的不同维度部分。在本示例中，在方框1040中使用导电率分布。
[0081] 在方框1040内的第一子方框1042中，访问电容模型。这个电容模型可以包括正 模型，例如，基于以下方程：
[0082]
[0083] 其中，Φ是电位，ω是驱动信号的角频率，σ是从方框1020中接收的导电率分 布，\是兴趣区域的电容率，并且ε。是真空的电容率。通过这种方式，将导电率信息馈送 到电容正模型内。例如，可以使用在子方框1044中计算进一步雅可比矩阵时产生的有限元 法（FEM)，解答基于以上方程的这个正模型。这个进一步雅可比矩阵（J)可以表示在电容 率改变时被测电容改变的方式，例如，。如上所述，如果可能的话，考虑实施 方式，根据先验已知其值的参数，预先确定进一步雅可比矩阵的至少一部分。填充版本的进 一步雅可比矩阵可以用于一组线性方程内，所述线性方程表示与正（复导电率）问题相关 联的反问题的解答方案。在子方框1046中，可以解出这些线性方程以生成电容率分布的估 计。再次，可以使用Tikhonov标准化来标准化线性方程，以便线性方程包括：
[0084]
[0085] 其中，J是使用导电率分布确定的雅可比矩阵；I是单位矩阵；α是标准化项；b是 一组传感器测量变化，并且X是导电率分布的估计。在现有子方框中，b可以包括测量数据 M21045或者可以根据（电容）测量数据M21045确定，该数据可以包括上面在图4A到图4C 中描述的测量数据。
[0086] 因此，方框1040的输出是使用导电率补偿的电容成像数据构成的电容率图像重 构。方框1020和1040的输出可以共同用于确定整个复阻抗映射或图像。
[0087] 在某些示例中，涡流和复导电率模型可以是层析成像模型。在正在成像的对象或 样本移动的情况下，在每个连续图像之间可以存在某种程度的相关性。在这种情况下，可以 实现时间算术，作为反问题解算器的一部分，以包括在测量图像或帧之间的相关性信息。
[0088] 在本文中描述的某些示例提供一种设备和方法，例如，可以用于复杂的多材料样 本的材料表征的仪器和工艺。例如，在本文中描述的某些设备和方法能够在兴趣区域内表 征材料，包括介电和导体部分的组合。某些设备提供集成磁感应和电容层析成像（MIECT) 传感器。这个传感器可以提供表示对象或材料的一个或多个电磁性能的二维或三维图像。 某些设备能够在高和低以及高导电率材料上执行测量。
[0089] 在某些示例中，涡流方法和处理器用于获得电感测量。这些测量可以用于确定导 电率和/或磁导率。某些方法和处理器能够监控对象或者一部分兴趣区域的导电部分，导 电部分没有实质影响。使用这些技术，可以确定在兴趣区域内存在导体。然后，这可以用于 校准电容测量，以使用电容方法精确地表征介电样本。例如，某些方法和处理器允许在存在 导体时通过电介质对比来表征材料。例如，这能够在存在盐水或金属时表征材料。通过这 种方式，可以进行表征，用于传送盐水和石油的两相流的涂有聚合物护套的金属导管。
[0090] 某些示例能够通过组合电容和涡流（例如，电感）传感器来映射复导电率。然后， 可以使用集成装置的被测输出，执行层析成像数据融合。在这个系统内，涡流技术对介电变 化相对不敏感，并且如果导体由涡流技术确定，那么电容系统映射介电材料。然后，这提高 了电容成像的可靠性，从而在具有导体时，提高了介电表征，例如，具有从盐溶液到金属的 范围。如果已知存在导体，那么电容测量可以校准，以精确地表征介电原本。
[0091] 如上所述，在本文中的某些示例在单个装置内整合磁感应断层成像（MIT)和电容 层析成像（ECT)。MIT有时也称为电磁感应层析成像、电磁层析成像（EMT)或涡流层析成 像。通过测量磁感应，可以使用涡流方法，执行包含在传感器框架内的材料的导电率和磁导 率的非接触式和无创性成像。这个成像容易适合于高度导电材料。通过增大激发频率，还 能够测量低导电率样本。通过根据电容测量执行电容成像，补充这个成像。例如，电容成像 对频率低于20MHz的介电常数的变化敏感；在准静态磁场可以相对于介电常数控制并且从 而降低电感测量的精度的情况下就是如此。集成仪器（无论是信号处理器还是信号处理器 和传感器组）从而能够在整个范围的电气性能之上测量。例如，使MIT装置能够适合于允 许对电容率敏感。
[0092] 在本文中描述的某些示例使用数据融合和多模式成像方法。例如，图4A到图4C以 及图5和图6的信号处理器可以根据磁感应和电容接收测量，并且可以考虑电容率和/或 导电率的变化对每个测量的影响。
[0093] 在本文中描述的某些示例利用雅可比矩阵，其中，雅可比矩阵的元素可以表示像 素或体素相对于电容率或导电率以及磁导率的变化的被测电容或电感的导数。
[0094] 在本文中描述的某些示例具有广泛的工业应用。设备可以是非接触式以及无创 性。这能够进行无损评估。这具有优点，用于工业工艺监控和材料表征，尤其在导电和介电 材料混合的情况下。在本文中描述的某些示例和方法也用于多相流动。下面在图10A和图 10B中描述后一种情况的一个不例。
[0095] 图10A示出了在本文中的某些示例中描述的设备的示例应用1000。导管1005传 送多相流动。图10A的多相流动具有三个相位：第一相位1010、第二相位1020以及第三相 位1030。可以包括一个上述设备的设备1015相对于导管1005安装。设备1015在图10A 中被示出为固体以便于举例；在一个实施方式中，可以包括多