【摘 要】
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电阻抗成像技术是一种新型的生物医学成像技术,具有无创、简便、廉价等特点。它通过对置于物体表面的电极施加电流激励,采用图像重构算法在计算机上重构出被测生物体内部的电
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电阻抗成像技术是一种新型的生物医学成像技术,具有无创、简便、廉价等特点。它通过对置于物体表面的电极施加电流激励,采用图像重构算法在计算机上重构出被测生物体内部的电导率分布图像,从而获取生物体组织器官的病理信息。目前,电阻抗成像技术存在着图像分辨率低、成像质量差的问题,因此,本文主要围绕提高电阻抗成像的图像分辨率进行研究,并提出了一种基于高分辨波达方向估计算法的电阻抗成像技术,该技术利用波达方向估计算法实现电阻抗成像,为解决电阻抗成像逆问题并提高电阻抗成像图像分辨率提供新思路。本文主要完成以下工作:(1)介绍了波达方向估计技术的数学模型,并对相关波达方向估计算法进行详细的介绍和推导。同时,本文提出了一种基于波达方向估计算法的电阻抗成像技术,并详细研究了该技术的信号模型与正问题求解过程。(2)本文提出了一种分辨率高且不需要预估信源数的波达方向估计算法—m-Capon成像算法,该算法可以实现对阻抗变化区域的定位,并在基于MATLAB的EIDORS仿真平台上实现了m-Capon成像算法的仿真。同时,引入分辨率函数、图像质量函数、相似度函数等评价函数,对比等位线反投影算法、高斯-牛顿算法、类-多重信号分类算法、m-Capon算法在不同成像模型和不同信噪比下的成像效果。仿真结果表明,本文提出的利用波达方向估计算法实现电阻抗成像的技术是可行的。同时,与等位线反投影算法、高斯-牛顿算法、类-多重信号分类算法相比,本文提出的m-Capon成像算法具有更好的分辨率、更强的抗干扰能力、更高的图像质量与相似度。
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