电容层析成像(ECT)技术是八十年代中后期形成和发展起来的一种基于电容传感器机理的过程层析成像(PT)技术，具有非侵入、响应速度快、结构简单、成本低、安全性能好、适用范围广等优点，是目前PT技术研究的一个热点。近年来ECT技术得到较大的发展，并正在走向工业应用。 本文提出了采用电容层析成像(ECT)技术对圆筒形水泥粮仓中粮食水分分布进行监测的方法。该法将测量极板置于仓壁内侧，以水泥钢筋作为屏蔽层，建立了8极板静电场有限元模型，并以玉米作为监测对象，结合本文改进的图像重建算法，得到了仿真意义下的研究成果：含水率的检测分辨率可达0.5％，空间分辨率可达0.13％，且重建图像质量得到很大提高。同时，对所成图像的灰度值与含水玉米的等效介电常数之间的关系进行了回归分析，以期由所成图像的灰度值预报粮食含水量。故可以实现对异常含水区域出现的监测以及对异常含水区含水量的变化进行预报。 本文对粮仓中异常含水区扩散到1平米的情况进行了仿真研究，提出了利用重建图像的形心点坐标对粮食水分异常区域进行定位的方法。同时，针对粮仓中存在金属异物时的图像重建情况进行了仿真研究，考察在粮仓内存在测温电缆的情况下，当异常含水区出现时是否可以检测出。针对粮仓粮食水分分布这一研究对象，进行了算法改进，并将其适用性推广到典型流型中。 将本文提出的按单元滤波成像算法应用到物理实验中，用实测电压值进行图像重建，重建图像的占空比OSR值为0.0090。 本文对20极板的ECT传感器系统进行了优化设计并得到了传感器的优化参数且开发了用于相浓度检测的螺旋极板传感器优化设计软件包。为电容传感器的实际制作提供依据与方便。