电阻抗成像重构算法研究

发布时间：2020-12-06 13:58

　　电阻抗成像技术（EIT）是近几十年发展起来的新兴无损的医疗诊断技术,一直是生物医学研究的重点,受到各界人士广泛关注。它具有无损伤、系统简单、操作方便等优点,对病情的诊断、监控具有深远意义。本文主要在EIT的算法方面展开研究,算法研究的主要工作如下:首先,对EIT的数学物理模型进行理论推导,对正问题采用有限元法进行求解;其次,对EIT的静态成像方法进行研究,为减少图像重构的时间,本文构建了基于中心区域和基于异物区域的局部细剖分模型,并对其进行仿真分析。由于局部细剖分的非均匀限制,致使图像重建的效果和抗噪性能降低。为解决此问题,本文将单元退化成节点,使用基于节点法的牛顿-拉夫逊算法进行成像,并对仿真数据、实测数据进行重构。实验证明该方法能在减少计算的同时,提高图像的分辨率;最后,由于生物组织在不同的激励频率下的阻抗频谱特性不同,本文还研究了频差算法。在传统加权频差算法的基础上,引入L1-范数惩罚的稀疏约束对其进行优化。针对L1范数的求解问题,论文采用分裂Bregman和Gauss-Seidel迭代相结合的方法进行求解,并对背景区域阻抗随激励频率变化和不变化的两种情况进行实验成像。实验结果表... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电阻抗成像系统

京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章 EIT 正问题的研网格节点，根据有限差分方程近似替换 EIT 问题中的偏微分方程，并求得各节点处的电。有限元方法以变分原理为基础，根据变分原理，把待求解的偏微分方程转换为相应的问题，利用插值函数将变分问题离散为普通多元函数的极值问题，最后整理多元函数方进行求解，其步骤如图 2.2 所示。

大学硕士研究生学位论文 第二章 EIT 正问 dsvFdvvs 2121min()min20 域的有限元离散维场域的有限元离散方法中，有三角形剖分和四边形剖分。本文采用规则究，最简单的三角形剖分即可满足要求，因此本文采用三角形单元对被测图 2.3 所示：

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种增强颅内电阻抗成像敏感性的加权算法研究[J]. 李昊庭,徐灿华,杨滨,代萌,董秀珍,付峰.  医疗卫生装备. 2016(11)
[2]电阻抗成像胃动力功能检测的初步研究[J]. 王磊,赵舒,田云杰,邓娟,王妍,沙洪.  医疗卫生装备. 2016(05)
[3]电阻抗成像正则化算法的优化[J]. 李冬晔,康彬.  计算机技术与发展. 2016(05)
[4]EIT中的二维图像重建及仿真[J]. 陈姝君,周广丽.  信息通信. 2014(04)
[5]一种基于加权频差阻尼最小二乘的准静态EIT算法[J]. 杨琳,徐灿华,付峰,代萌,董秀珍.  仪器仪表学报. 2013(08)
[6]基于共轭梯度算法的EIT仿真[J]. 侯雪,王超,刘準.  长春理工大学学报(自然科学版). 2012(04)
[7]Gauss-Seidel迭代法的多核并行运算研究[J]. 黄丽嫦.  科学技术与工程. 2012(11)
[8]电阻抗静态成像中混合正则化算法抗噪性能的仿真研究[J]. 黄嵩,张占龙,罗辞勇,何为.  中国生物医学工程学报. 2009(02)
[9]改进的电阻抗反投影成像算法[J]. 罗辞勇,朱清友.  重庆大学学报. 2009(03)
[10]基于非均匀颅骨头模型的电阻抗断层成像图像重构[J]. 倪安胜,杨国胜,付峰,汤池,董秀珍.  航天医学与医学工程. 2008(01)

博士论文
[1]三维电阻抗成像数值算法和技术基础研究[D]. 李冰.重庆大学 2012
[2]电阻抗断层成像电极系统性能与评价方法研究[D]. 王妍.中国协和医科大学 2009
[3]基于快速牛顿一步误差重构的电阻抗成像算法和实验研究[D]. 罗辞勇.重庆大学 2005

硕士论文
[1]电阻抗成像系统的图像重建算法研究[D]. 林明锋.南京邮电大学 2014
[2]ET图像重建算法对比分析及三维重建研究[D]. 赵显.天津大学 2012



本文编号：2901497