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电容层析成像(ECT)技术以其成本低、适用范围广、结构简单、非侵入式、安全性能好等优点,成为目前功能成像技术发展的主流和研究热点,但离实际应用尚有很大距离,因此有待进一步研究和发展。
本文以14电极方形ECT系统为研究对象,探讨了ECT图像重建算法、系统仿真实验等方面的问题。主要研究内容和成果如下:
1.简要地说明了各种成像技术的发展现状和存在的问题,指出了ECT技术的优点;
2.总结电磁成像理论,重点推导了ECT测量及图像重建原理:
3.运用有限元软件ANSYS仿真得到被测区内介电常数变化对敏感场影响的分布图,并对其进行了分析;
4.研究了目前主流的多种图像重建算法,并对这些算法结合研究对象进行不同形状模型的图像重建,根据相应的性能指标比较各种算法之间的优劣;
5.在充分学习电容层析成像的工作原理、系统组成和ECT系统独特的优点及其应用的基础上,研制了相应的ECT系统实验装置,并检验了该系统的可应用性。
由于受多方面因素的影响,研究适合ECT系统的图像重建算法,使得重建出的图像在具有较高质量的情况下保证图像重建的实时性,是ECT领域的一个重要研究课题。
本文最后提出了下一步研究计划,尤其超材料在电磁成像方面的应用。元法