基于电场特征空间映射的深度学习电阻抗成像方法研究

发布时间：2024-05-09 18:49

　　电阻抗层析成像技术(Electrical Impedance Tomography,EIT)是一种无损功能图像重建技术,在医学、工业等诸多领域都具有广泛的应用前景。EIT技术主要是通过对被测物体施加一定的电学激励,然后通过测得的边界测量值来实现对被测物体内部的介质分布进行图像重建。从八十年代末起,开始受到人们的关注从而得到快速发展,而面向人体肺部检测的EIT系统须对肺功能状态变化具有较强的敏感性,对重建图像的分辨率和重建质量有非常高的要求,因此如何进一步提高重建图像的质量是目前将EIT技术应用于肺功能检测的关键所在。由于边界电压测量数据的数量远小于要重构的未知电导率分布的数量,EIT技术存在固有的“软场”特性,从而导致了图像重建中的不适定病态问题。目前传统的图像重建算法通常是将EIT逆问题映射到特定的空间,再进行求解,但线性化的过程丢失了许多特定的信息,导致重建图像无法达到很高的精度,并且该过程通常很耗时。现有的人工神经网络方法在训练中容易陷入局部极值点中,收敛速度慢,对于复杂非线性函数的表示能力有限,导致重建图像不够理想。本文针对上述问题进行的主要研究内容如下:1.提出了基于电场特征...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1EIT系统

第一章绪论1第一章绪论电阻抗层析成像(ElectricalImpedanceTomography，EIT)是一种无损功能成像技术[1]，近几十年里得到了快速的发展。其本质是通过对被测物体施加一定的电学激励，然后通过测得的边界测量值反映出被测物体内部的介质分布状况[2]。最早出现在....

图2-1EIT图像重建非线性映射模型流程图

天津工业大学硕士学位论文142.3用于EIT图像重建的非线性映射模型由于传统的EIT数学模型是不适定的，传统的EIT图像重建算法在逆问题的求解过程中普遍存在非线性病态欠定性问题。EIT图像重建的不适定性本质是缺乏用于重建的信息，在特定的应用背景下，存在一些规则的电导率分布。电导率....

图2-2812个像素点

IT系统，循环激励16后即可得到最终的边界电压测量值。同样地，依次构建不同目标物体分布模型，得到此时对应的边界电压测量值。2.图像重建：为了很好地重建目标图像，将重建图像的大小设置为3232，即使用3232大小的网格对被测物场区域进行剖分。圆形被测物场由3232大小的网格剖分后共....

图3-2等势线的拟合结果

天津工业大学硕士学位论文18假设将断层剖分为MM个子区域，任意子区域像素块ij必然位于不同激励源的不同等位区，根据被测物场边界电压U可以求解第k次电极激励下，像素块ij落入相应等位区的电压值，对于N次电极激励，可以得到任意ij剖分区域对应的唯一形式的电压向量Vij：12V=(U)....

本文编号：3968488