CN104090164B - 一种基于压缩感知原理的导体电导率一维分布的测量方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于压缩感知原理的导体电导率一维分布的测量方法和装置，该方法包括：步骤一将含有数十至数百个可编程开关电极的可编程开关电极带与待测导体的表面紧密贴合；通过计算机生成伯努力随机采样矩阵，从该矩阵中依次取出行向量；步骤二测得采样矩阵中不同行向量对应的电阻值，得出电阻采样向量；步骤三根据不同检测导体选择对应的稀疏变换，构成超完备字典；步骤四利用恢复算法对待测导体电阻一维分布进行重建，利用电阻率计算公式求得导体电阻率一维分布，再取倒数得到导体电导率一维分布结果。本发明具有测量过程简便、测量精度高和测量快速等优点，适用于对现有电导率测量装置的升级改造。

Description

一种基于压缩感知原理的导体电导率一维分布的测量方法和装置

技术领域

本发明涉及一种导体电导率的测量方法，特别是涉及一种基于压缩感知原理的导体电导率一维分布的测量方法和装置。

背景技术

导体电导率的测量方法在各行业各领域内有着广泛的应用，如：水样监测、土壤分析、材料检验等。随着科技的进步，现代工农业生产中对各种产品的生产过程有了更高的性能和技术要求，这就需要对生产环节的各因素进行严格的控制。导体电导率的测量方法适用于导电纸厚度均匀性检验测量，土壤样品垂直分布检验测量，电线电阻丝电导率检验测量，绝缘材料电导率检验测量，导电尼龙电导率检验测量等领域，但对导体电导率空间分布的测量，目前还未见明确、成熟和具体的实现方法。

中国专利申请201010188421.3提出了“一种石墨电导率测量方法及测量装置”，虽然该方案具有操作简单、成本较低和适用于各种各向异性材料电导率测量的优点，但还存在以下明显不足：一是测量N个点的电导率必须进行N次测量，其测量次数多，带来的系统测量误差大；二是每次测量均需移动微位移移动装置，不仅浪费大量时间，而且导体电导率与温度、湿度等环境因素密切相关，因测量时间长意及多次测量之间的环境因素干扰大，将明显增加单次测量误差。

中国专利申请201210305745.X提出了一种“三角波激励并积分处理的溶液电导率测量方法及关键电路”，虽然该方案具有消除电极分布电容的影响、消除随机性干扰对测量精度的影响提高测量稳定度的优点，但还存在以下明显不足：一是仅能测量溶液整体的电导率情况，不能具体测量溶液的电导率分布情况；二是无法测量溶液浓度的具体扩散情况。

公知的压缩感知(compressed sensing,简称CS)理论使信号采集突破了奈奎斯特采样定理的限制，提出了只要信号是可压缩的或在某个变换域是稀疏的，那么就可以用一个与变换基不相关的观测矩阵将变换所得高维信号投影到一个低维空间上，然后通过求解一个优化问题就可以从这些少量的投影中以高概率重构出原信号的实现原理。如果利用压缩感知原理来进行导体电导率一维分布的测量，可以只通过一个电导率检测电路，经过多次利用可编程开关组随机组合对样品进行采样，再通过一定的算法恢复，快速获得更为准确的导体电导率分布结果。但目前还没有见到利用压缩感知原理来测量导体电导率一维分布的方法。

综上所述，如何克服现有技术的不足已成为当今导体电导率测量技术领域中亟待解决的重大难题之一。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术存在的不足而提供一种基于压缩感知原理的导体电导率一维分布的测量方法和装置，本发明具有测量过程简便、测量精度高和测量快速等优点，适用于对现有电导率测量装置的升级改造。

根据本发明提出的一种基于压缩感知原理的导体电导率一维分布的测量方法，其特征在于包括如下具体步骤：

步骤一，将含有数十至数百个可编程开关电极的可编程开关电极带与待测导体的表面紧密贴合；通过计算机生成伯努力随机采样矩阵，从该矩阵中依次取出行向量，再由计算机输出行向量信号至可编程开关电极带的控制端，控制数十至数百个可编程开关电极的通断状态，0对应开关闭合，1对应开关断开；

步骤二，通过电阻抗测试仪的测量电极接入待测导体两端，测得采样矩阵中不同行向量对应的电阻值，得出电阻采样向量；

步骤三，根据不同检测导体选择对应的稀疏变换，构成超完备字典；

步骤四，利用恢复算法对待测导体电阻一维分布进行重建，利用电阻率计算公式：ρ＝RS/L，其中：ρ为电阻率、R为电阻值、L为待测导体的长度、S为横截面积，求得导体电阻率一维分布，再取倒数得到导体电导率一维分布结果。

本发明的测量方法进一步的优选方案在于：

本发明步骤一所述将含有数十至数百个可编程开关电极的可编程开关电极带与待测导体的表面紧密贴合，是指每个可编程开关电极在一维方向上相互串联，并与待测导体表面紧密贴合，形成可观测掩模。

本发明步骤一所述生成伯努力随机采样矩阵的构造式为：矩阵Φ∈R^M×N该矩阵的每个元素独立地服从对称的伯努力分布，即：

由于在电路中只存在通断两种状态，因此上式矩阵可简化为：

上式Φ^s中的每一行视为一组控制向量，计算机依次根据该矩阵的行向量输出高低电平控制开关，0对应开关闭合，即此开关对应的部分被测导体被开关短路，该部分不计入此时所得的电阻；1对应开关断开，即此部分计入此时所得的电阻。

本发明步骤二所述电阻采样向量，是指由采样矩阵中不同行向量对应得到多个电阻采样值再将所有的乘以进行归一化，最终得到由M个线性投影观测采样值构成的电阻采样向量Y＝[y₁，y₂，...，y_M]^T∈R^M；其中：当导体的电阻分布为N维实信号X＝[x₁，x₂，...，x_N]^T∈R^N，则此时的电阻采样向量Y为对信号X执行一个压缩观测的结果为Y＝ΦX。

本发明步骤三所述稀疏变换，是指从电阻采样向量Y中恢复导体电阻一维分布信号X，要求X为稀疏向量或X在一个变换域中是稀疏的。

本发明步骤四所述恢复算法，是指从电阻采样向量Y中恢复一维导体电阻分布信号X是一个求解线性方程组，在导体电阻一维分布信号X稀疏或可压缩的前提下的求解欠定方程组：

$\arg \underset{X}{\min }\left|\right|\mathrm{\ΨX}\left|\right|$

s.t.A^CSΘ＝ΦX＝Y

本发明步骤四所述恢复算法为基追踪法、匹配追踪法、正交匹配追踪法或共轭梯度法。

根据本发明提出的一种基于压缩感知原理的导体电导率一维分布测量方法的装置，它包括电阻抗测试仪，其特征在于还包括电阻抗测试仪与可编程开关电极带和计算机依次连接；其中：可编程开关电极带包括数十至数百个可编程开关电极、含有单片机的控制单元和通信接口，且可编程开关电极带的每个可编程开关电极在一维方向上相互串联并与待测导体表面紧密贴合为可观测掩模；可编程开关电极带、控制单元和通信接口依次连接；所述单片机为51单片机、msp430单片机或atmega单片机；所述计算机为含有matlab软件、C++语言软件或java软件的计算机。

本发明与现有技术相比其显著优点在于：一是本发明是基于压缩感知原理而创造的导体电导率一维分布测量方法和装置，仅需将电阻抗测试仪的测量电极接入待测导体两端，即可进行简便可靠的测量，大大缩短了测量次数，小于或等于现有测量次数的35％，即0.35×N次即可高精度重建电导率一维分布状况，减少了测量过程中引入的系统误差，提高了测量精度；二是本发明基于压缩感知原理进行的测量不仅次数少，且无需移动任何装置，测量速度快，明显降低了单次测量误差，为提高系统测量精度提供了保证；三是本发明既能测量导体电导率的整体情况，又能测量导体电导率的一维分布扩散情况，拓宽了应用范围。本发明与现有技术测量方法和装置的对比结果详见表1。本发明广泛适用于对现有电导率测量装置的升级改造，特别适用于细长导体的电导率一维分布情况的测量。

表1：本发明与现有技术测量方法和装置的对比结果

附图说明

图1是本发明提出的测量装置的结构示意图。

图2是伯努力随机矩阵与行向量的取出方法的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。

本发明提出的一种基于压缩感知原理的导体电导率一维分布的测量方法，主要包括如下具体步骤：

步骤一，结合图1，将含有数十至数百个可编程开关电极的可编程开关电极带与待测导体的表面紧密贴合；结合图2，通过计算机生成伯努力随机采样矩阵，从该矩阵中依次取出行向量，再由计算机输出行向量信号至可编程开关电极带的控制端，控制数十至数百个可编程开关电极的通断状态，0对应开关闭合，1对应开关断开；

步骤二，通过电阻抗测试仪的测量电极接入待测导体两端，测得采样矩阵中不同行向量对应的电阻值，得出电阻采样向量；

步骤三，根据不同检测导体选择对应的稀疏变换，构成超完备字典；

步骤四，利用恢复算法对待测导体电阻一维分布进行重建，利用电阻率计算公式：ρ＝RS/L，其中：ρ为电阻率、R为电阻、L为待测导体的长度、S为横截面积，求得导体电阻率一维分布，再取倒数得到导体电导率一维分布结果。

结合图1，本发明提出的一种基于压缩感知原理的导体电导率一维分布测量方法的装置，它包括由电阻抗测试仪、可编程开关电极带和计算机依次连接；其中：可编程开关电极带包括数十至数百个可编程开关电极、含有单片机的控制单元和通信接口，且可编程开关电极带的每个可编程开关电极在一维方向上相互串联并与待测导体表面紧密贴合为可观测掩模；可编程开关电极带、控制单元和通信接口依次连接；所述单片机为51单片机、msp430单片机或atmega单片机；所述计算机为含有matlab软件、C++语言软件或java软件的计算机。

以下进一步说明本发明的具体实施例。

实施例1，以本发明应用于测量导电纸的电导率一维分布为例：

测量目的：测量导电纸的电导率一维分布情况，可反映导电纸的厚度均匀情况、有无裂隙和杂质等生产工艺问题。

测量装置：本实施例1的测量装置包括电阻抗测试仪、可编程开关电极带和计算机依次连接，其中，电阻抗测试仪采用北京恒奥德仪器仪表有限公司生产的恒奥德/HHY8-TA-901；可编程开关电极带包括80个可编程开关电极、控制单元和通信接口。具体装配是将80个可编程控制开关电极在一维方向上相互串联，间隔为1cm，通过含有51单片机的控制单元控制开关打开与闭合，并通过通信接口与含matlab软件的计算机进行数据通信，该通信接口采用串行接口。测量样品：导电纸，广东永乐电子厂生产，成分为炭黑和纸浆，尺寸为100cm(长)×1cm(宽)×0.2cm(厚)。

测量方法：本发明应用于测量导电纸的电导率一维分布情况的具体步骤包括如下：

步骤一，将可编程开关电极带中的各电极与导电纸样品表面紧密贴合；通过计算机生成伯努力随机采样矩阵，从该矩阵中依次取出行向量，再由计算机输出行向量信号至可编程开关电极带的控制端，控制可编程开关电极的通断状态，0对应开关闭合，1对应开关断开，形成可观测掩模；其中：

生成伯努力随机采样矩阵的构造式为：矩阵Φ∈R^M×N，该矩阵的每个元素独立地服从对称的伯努力分布，即：

由于在电路中只存在通断两种状态，因此上式矩阵可简化为：

上式Φ^s中的每一行视为一组控制向量，计算机依次根据该矩阵的行向量通过串行接口输出高低电平给51单片机控制开关电极，0对应开关闭合，即此开关对应的部分被测导体被开关短路，该部分不计入此时所得的电阻；1对应开关断开，即此部分计入此时所得的电阻；

需要进一步说明的是：其中可编程控制开关数目N为所能测得的电导率分布的最高分辨率；通过M×N阶随机矩阵控制开关通断，M为随机测量的次数(M<<N)，恢复信号的正确率随M增大而增大，本实施例1的N为80、M选择25。

步骤二，利用接入导电纸样品两端的电阻抗测试仪，测得采样矩阵中不同行向量对应的电阻值，得出电阻采样向量；其中：所述电阻采样向量，是指由采样矩阵中不同行向量对应得到多个电阻采样值再将所有的乘以进行归一化，最终得到由M个线性投影观测采样值构成的电阻采样向量Y＝[y₁，y₂，...，y_M]^T∈R^M；其中：当导体的电阻分布为N维实信号X＝[x₁，x₂，...，x_N]^T∈R^N，则此时的电阻采样向量Y为对信号X执行一个压缩观测的结果为Y＝ΦX。

步骤三，选择小波变换作为电阻分布信号的稀疏变换，构成超完备字典；其中：稀疏变换，是指从电阻采样向量Y中恢复导体电阻一维分布信号X，要求X为稀疏向量或X在一个变换域中是稀疏的，即：X可用正交基向量的线性组合式表示：

$X=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&theta;}}_i{\mathrm{\&psi;}}_i$

写成矩阵形式，可以得到：

X＝ΨΘ

其中：Ψ＝[ψ₁，ψ₂，...，ψ_N]∈R^N×N为正交基字典矩阵(满足ΨΨ^T＝Ψ^TΨ＝I)，ΘΘ是X在一个稀疏变换域中的投影系数，展开稀疏系数向量Θ＝[θ₁，θ₂，...，θ_N]^T；

结合对信号X的压缩观测，记CS信息算子为A^CS＝ΦΨ，可以得到：

Y＝ΦX＝ΦΨΘ＝A^CSΘ

虽然从Y中恢复Θ也是一个病态问题，但是因为系数Θ是稀疏的，这样未知数个数大大减少，使得信号重构成为可能；

常用的稀疏化方法还包括离散余弦变换、离散傅立叶变换等，由于Θ系数的稀疏度很大程度地影响最终的恢复效果。因此，为了获得最好的恢复效果，可根据不同的待测导体选择合适的稀疏变换。

步骤四，在含matlab软件的计算机上，利用恢复算法(具体是正交匹配追踪法，即OMP)对导电纸样品电阻一维分布进行重建，利用电阻率计算公式求得导体电阻率一维分布，再取倒数得到样品电导率一维分布结果；其中，在导体电阻一维分布信号X稀疏或可压缩的前提下，正交匹配追踪法(OMP)用于求解欠定方程组：

$\arg \underset{X}{\min }\left|\right|\mathrm{\&Psi;X}\left|\right|$

s.t.A^CSΘ＝ΦX＝Y

即从电阻采样向量Y中恢复电阻分布信号X；该电阻率计算公式：ρ＝RS/L，其中：ρ为电阻率、R为电阻、L为待测导体的长度、S为横截面积。

常用的恢复算法除正交匹配追踪法外，还可采用基追踪法、匹配追踪法或共轭梯度法等。

最终计算得出该样品的电导率一维分布结果，其平均电导率为8.3349×10^-4s/m。

实施例2，以本发明应用于测量电缆电导率分布为例：

测量目的：测量电阻丝的电导率分布情况，可反映电阻丝的粗细均匀情况、氧化情况、各点电导率是否均能达标等问题。

测量装置：本实施例2的测量装置包括电阻抗测试仪、可编程开关电极带和计算机依次连接，其中，电阻抗测试仪采用Fluke公司的五位半台式万用表8840A；可编程开关电极带包括240个可编程开关电极、控制单元和通信接口。具体装配是，将240个可编程控制开关电极在一维方向上相互串联，间隔为1cm，通过含有msp430单片机的控制单元控制开关打开与闭合，可通过通信接口与含C++语言软件的计算机进行数据通信，该通信接口为串行接口。

测量样品：镍铬合金丝(Cr20Ni80)，线径0.15mm，长300米，测量其中240米。

测量方法：本发明应用于测量电阻丝的电导率分布情况的具体步骤包括如下：

步骤一，待测电阻丝每隔1米引出测量点，将可编程开关电极带中的各电极与样品测量点依次连接；通过计算机生成伯努力随机采样矩阵，从该矩阵中依次取出行向量，再由计算机输出行向量信号至可编程开关电极带的控制端，控制可编程开关电极的通断状态，0对应开关闭合，1对应开关断开，形成可观测掩模；其中：

生成伯努力随机采样矩阵的构造式为：矩阵Φ∈R^M×N，该矩阵的每个元素独立地服从对称的伯努力分布，即：

由于在电路中只存在通断两种状态，因此上式矩阵可简化为：

上式Φ^s中的每一行视为一组控制向量，计算机依次根据该矩阵的行向量通过串行接口输出高低电平给msp430单片机的控制开关电极，0对应开关闭合，即此开关对应的部分被测导体被开关短路，该部分不计入此时所得的电阻；1对应开关断开，即此部分计入此时所得的电阻；

需要进一步说明的是：其中可编程控制开关数目N为所能测得的电导率分布的最高分辨率；通过M×N阶随机矩阵控制开关通断，M为随机测量的次数(M<<N)，恢复信号的正确率随M增大而增大，本实施例2的N为240、M选择70。

步骤二，利用接入电阻丝样品两端的电阻抗测试仪，测得采样矩阵中不同行向量采样对应的电阻丝电阻值，得到电阻采样向量；其中：所述电阻采样向量，是指由采样矩阵中不同行向量对应得到多个电阻采样值再将所有的乘以进行归一化，最终得到由M个线性投影观测采样值构成的电阻采样向量Y＝[y₁，y₂，...，y_M]^T∈R^M；其中：当导体的电阻分布为N维实信号X＝[x₁，x₂，...，x_N]^T∈R^N，则此时的电阻采样向量Y为对信号X执行一个压缩观测的结果为Y＝ΦX。

步骤三，选离散余弦变换作为电阻丝的电阻分布信号的稀疏变换，构成超完备字典；其中：稀疏变换，是指从电阻采样向量Y中恢复导体电阻一维分布信号X，要求X为稀疏向量或X在一个变换域中是稀疏的，即：X可用正交基向量的线性组合式表示

$X=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&theta;}}_i{\mathrm{\&psi;}}_i$

写成矩阵形式，可以得到：

X＝ΨΘ

其中：Ψ＝[ψ₁，ψ₂，...ψ_N]∈R^N×N为正交基字典矩阵(满足ΨΨ^T＝Ψ^TΨ＝I)，ΘΘ是X在一个稀疏变换域中的投影系数，展开稀疏系数向量Θ＝[θ₁，θ₂，...，θ_N]^T；

结合对信号X的压缩观测，记CS信息算子为A^CS＝ΦΨ，可以得到：

Y＝ΦX＝ΦΨΘ＝A^CSΘ

虽然从Y中恢复Θ也是一个病态问题，但是因为系数Θ是稀疏的，这样未知数个数大大减少，使得信号重构成为可能；

常用的稀疏化方法除离散余弦变换外，还包括小波变换、离散傅立叶变换等，由于Θ系数的稀疏度很大程度地影响最终的恢复效果。因此，为了获得最好的恢复效果，可根据不同的待测导体选择合适的稀疏变换。

步骤四，在含C++语言软件软件的计算机上，利用恢复算法(具体采用基追踪法，即BP)对导电纸样品电阻一维分布进行重建，利用电阻率计算公式求得导体电阻率一维分布，再取倒数得到样品电导率一维分布结果；其中，在导体电阻一维分布信号X稀疏或可压缩的前提下，基追踪法(BP)用于求解欠定方程组：

$\arg \underset{X}{\min }\left|\right|\mathrm{\&Psi;X}\left|\right|$

s.t.A^CSΘ＝ΦX＝Y

即从电阻丝电阻采样向量Y中恢复电阻分布信号X；该电阻率计算公式：ρ＝RS/L，其中：ρ为电阻率、R为电阻、L为待测导体的长度、S为横截面积。

常用的恢复算法除基追踪法(BP)外，还可采匹配追踪法、正交匹配追踪或共轭梯度法等。

由于伯努力随机矩阵与电路通断相关性较高，所以观测矩阵常常采用伯努力矩阵，但本发明方法不仅局限于伯努力随机矩阵，采用其他任何类型的观测矩阵，只要能与电路通断关系相互对应，就可以采用本发明方法得出一维导体电导率分布。

最终计算得出该样品的电导率一维分布结果，其平均电导率为9.1729×10⁵s/m。

本发明的具体实施方式中凡未涉到的说明属于本领域的公知技术，可参考公知技术加以实施。

以上具体实施方式及实施例是对本发明提出的一种基于压缩感知原理的导体电导率一维分布的测量方法和装置技术思想的具体支持，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在本技术方案基础上所做的任何等同变化或等效的改动，均仍属于本发明技术方案保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于压缩感知原理的导体电导率一维分布测量的方法，其特征在于包括如下具体步骤：

步骤一，将含有数十至数百个可编程开关电极的可编程开关电极带与待测导体的表面紧密贴合；通过计算机生成伯努力随机采样矩阵，从该矩阵中依次取出行向量，再由计算机输出行向量信号至可编程开关电极带的控制端，控制数十至数百个可编程开关电极的通断状态，0对应开关闭合，1对应开关断开；

步骤二，通过电阻抗测试仪的测量电极接入待测导体两端，测得采样矩阵中不同行向量对应的电阻值，得出电阻采样向量；

步骤三，根据不同检测导体选择对应的稀疏变换，构成超完备字典；

步骤四，利用恢复算法对待测导体电阻一维分布进行重建，利用电阻率计算公式：ρ＝RS/L，其中：ρ为电阻率、R为电阻、L为待测导体的长度、S为横截面积，求得导体电阻率一维分布，再取倒数得到导体电导率一维分布结果。

2.根据权利要求1所述的基于压缩感知原理的导体电导率一维分布测量方法，其特征在于步骤一所述将含有数十至数百个可编程开关电极的可编程开关电极带与待测导体的表面紧密贴合，是指每个可编程开关电极在一维方向上相互串联，并与待测导体表面紧密贴合，形成可观测掩模。

3.根据权利要求1所述的基于压缩感知原理的导体电导率一维分布测量方法，其特征在于步骤一所述生成伯努力随机采样矩阵的构造式为：矩阵Φ∈R^M×N，该矩阵的每个元素独立地服从对称的伯努力分布，即：

由于在电路中只存在通断两种状态，因此上式矩阵可简化为：

上式Φ^s中的每一行视为一组控制向量，计算机依次根据该矩阵的行向量输出高低电平控制开关，0对应开关闭合，即此开关对应的部分被测导体被开关短路，该部分不计入此时所得的电阻；1对应开关断开，即此部分计入此时所得的电阻。

4.根据权利要求1所述的基于压缩感知原理的导体电导率一维分布测量方法，其特征在于步骤二所述电阻采样向量，是指由采样矩阵中不同行向量对应得到多个电阻采样值再将所有的乘以进行归一化，最终得到由M个线性投影观测采样值构成的电阻采样向量Y＝[y₁,y₂,...,y_M]^T∈R^M；其中：当导体的电阻分布为N维实信号X＝[x₁,x₂,...,x_N]^T∈R^N，则此时的电阻采样向量Y为对信号X执行一个压缩观测的结果为Y＝ΦX，其中Φ为伯努力随机采样矩阵。

5.根据权利要求1所述的基于压缩感知原理的一维电导率分布的测量方法，其特征在于步骤三所述稀疏变换，是指从电阻采样向量Y中恢复导体电阻一维分布信号X，要求X为稀疏向量或X在一个变换域中是稀疏的。

6.根据权利要求1所述的基于压缩感知原理的一维电导率分布的测量方法，其特征在于步骤四所述恢复算法，是指从电阻采样向量Y中恢复一维导体电阻分布信号X是一个求解线性方程组，在导体电阻一维分布信号X稀疏或可压缩的前提下的求解欠定方程组：

$\arg \underset{X}{min}\left|\right|\mathrm{\&Psi;}X\left|\right|$

s.t.A^CSΘ＝ΦX＝Y

其中：Ψ为正交基字典矩阵、Θ为X在稀疏变换中的投影系数、A^CS为压缩感知信息算子、Φ为伯努力随机采样矩阵。

7.根据权利要求1或6所述的基于压缩感知原理的一维电导率分布的测量方法，其特征在于步骤四所述恢复算法为基追踪法、匹配追踪法、正交匹配追踪法或共轭梯度法。

8.一种基于权利要求1所述的压缩感知原理的导体电导率一维分布测量方法的装置，它包括电阻抗测试仪，其特征在于还包括电阻抗测试仪与可编程开关电极带和计算机依次连接；其中：可编程开关电极带包括数十至数百个可编程开关电极、含有单片机的控制单元和通信接口，且可编程开关电极带的每个可编程开关电极在一维方向上相互串联并与待测导体表面紧密贴合为可观测掩模；所述可编程开关电极、控制单元和通信接口依次连接。

9.根据权利要求8所述的基于压缩感知原理的一维电导率分布测量方法的装置，其特征在于计算机为含有matlab软件、C++语言软件或java软件的计算机。

10.根据权利要求8或9所述的基于压缩感知原理的一维电导率分布测量方法的装置，其特征在于所述单片机为51单片机、msp430单片机或atmega单片机。