【摘 要】
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电阻抗断层成像技术(Electrical Impedance Tomography, EIT)是一种有着广阔发展前景的新颖成像技术。它将测量电极放置在被测物体的表面,以电流或电压的方式提取测量电信息
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电阻抗断层成像技术(Electrical Impedance Tomography, EIT)是一种有着广阔发展前景的新颖成像技术。它将测量电极放置在被测物体的表面,以电流或电压的方式提取测量电信息。之后将电信息送至计算机,通过重建算法,得到被测对象的实时剖面图像。和以往的成像技术如X-射线计算机断层成像(X-ray Computerized Tomography,CT)、核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)相比,它具有很好的便携性、重复性和实时性。EIT成像的必要过程就是场域剖分。为了研究其对EIT问题的求解效率及计算精度的影响,本文利用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics,对求解场域进行了不同疏密程度的剖分；采用数学软件MATLAB,根据共轭梯度算法进行重建。仿真结果基于多种评价指标,以图形化、数字化的方式,从EIT正、逆问题的不同角度,评价了场域剖分对求解质量的影响。结果表明,场域剖分细化程度的增加,不一定会改善EIT问题的求解质量,甚至会导致求解质量下降。同时,针对EIT反问题求解,采用最小二乘拟合法构建正则参数与评价参数的MATLAB数学模型,取极值获得正则参数值。然后利用COMSOL Multiphysics建立仿真场域,最后利用MATLAB求解反问题,重建图像。结果表明,所用方法及正则参数能够有效改善反问题的病态性,使反问题的求解质量最优。文章最后利用GREIT的品质因数,对不同算法及目标移动做出了评价。
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