基于等位線反投影的電阻抗成像改進(jìn)重建算法.pdf

1、電阻抗成像(electrical impedance tomography，EIT)是自上世紀(jì)七十年代開始興起的一項(xiàng)醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，它通過對(duì)人體體表布置電極然后注入低頻電流并測(cè)量電極電壓，從而獲知與生理、病理相關(guān)的器官或組織的電特性信息，進(jìn)而能夠重建出人體內(nèi)部的功能性圖像。非侵入、無輻射、成本低等優(yōu)點(diǎn)是其相比其它傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)成像技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì)。
　　本文首先介紹了電阻抗成像的理論基礎(chǔ)，然后分析當(dāng)前主流的等位線反投影重建算法和Newto

2、n類重建算法，重點(diǎn)闡述這兩類方法主要思路、實(shí)現(xiàn)方法，并指出其利與弊。最后針對(duì)兩種不同的方法提出若干改進(jìn)算法。
　　等位線反投影重建算法的核心是累加的思想，通過對(duì)投影域的疊加求和從而得到重建圖像，因此在疊加的過程中產(chǎn)生了星狀偽影，影響了重建出的圖像的分辨率。為了減少星狀偽影的影響，提高圖像分辨率，本文提出一種基于投影面積的改進(jìn)算法，這種改進(jìn)算法從星狀偽影產(chǎn)生的原因出發(fā)，分析投影面積在圖像重建中的作用，通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了改進(jìn)算法的對(duì)重

3、建圖像分辨率的提升。電阻抗成像中通常使用有限元法求解場域內(nèi)電阻率分布的近似解，有限元模型單元剖分越細(xì)致，得出的解就更精確，因此本文提出一種自適應(yīng)單元加密剖分的等位線反投影重建算法，對(duì)重建圖像進(jìn)行局部優(yōu)化，提升圖像分辨率。
　　Newton類算法將逆問題轉(zhuǎn)化為求解非線性方程組，其中的關(guān)鍵是Jacobi矩陣如何計(jì)算，這直接影響重建圖像的分辨率及重建速度。針對(duì)Jacobi矩陣的計(jì)算，通常采用近似的方法進(jìn)行計(jì)算，而本文提出一種優(yōu)化的計(jì)算方