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《電阻抗成像算法的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、山東大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要電阻抗成像(ElectricalImpedanceTomography,簡(jiǎn)稱EIT)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新的圖像重建技術(shù)。它根據(jù)生物體內(nèi)部不同組織的導(dǎo)電參數(shù)的相異性，由注入的交變電流信號(hào)和測(cè)量得到的電壓數(shù)據(jù)，利用重建算法得到電阻抗的斷層圖像。Err通過(guò)配置于人體體表的電極陣，提取與人體生理、病理狀態(tài)相關(guān)的組織或器官的電特性信息，不僅反映了解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，更重要的是可望由此獲得功能性的圖像。EIT不使用核素或射線，對(duì)人體無(wú)害，可以多次測(cè)量，重復(fù)使用，具有無(wú)創(chuàng)傷、連續(xù)檢測(cè)等特點(diǎn)，近年來(lái)已成為國(guó)內(nèi)外生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域研
2、究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。目前，EIT技術(shù)面臨的難題之一是受測(cè)量數(shù)據(jù)信息量的限制，重建圖像的空間分辨率較低，甚至在重建過(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重的病態(tài)性，難以得到重建圖像或重建圖像嚴(yán)重失真，制約了該技術(shù)的臨床應(yīng)用。針對(duì)以上問(wèn)題，本文對(duì)EIT圖像的重建算法作了深入的研究，提出了基于RBF人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電阻抗成像算法，其方法為：首先應(yīng)用有限元分析方法對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行分析，建立數(shù)學(xué)模型實(shí)現(xiàn)Err正問(wèn)題求解，為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供樣本數(shù)據(jù)，然后利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法實(shí)現(xiàn)圖像重建，最后利用小波理論對(duì)重建圖像進(jìn)行處理，以獲得高質(zhì)量的圖像。本文基于以上思想，重點(diǎn)對(duì)基于有限元
3、的正問(wèn)題的求解、基于RBF人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電阻抗成像算法及對(duì)影響圖像重建效果的因素進(jìn)行了研究，同時(shí)還討論了利用小波理論提高重建后的圖像的質(zhì)量，并進(jìn)行了仿真試驗(yàn)。具體工作如下：(1)對(duì)EIT圖像重建的生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)、圖像重建原理、E1T反問(wèn)題的難點(diǎn)以及解決方法作了全面的分析研究。(2)正問(wèn)題求解。討論了對(duì)電阻率分布采用連續(xù)插值逼近的有限元分析方法；推導(dǎo)了圓形區(qū)域的三角形剖分步驟和細(xì)化方法；進(jìn)行了仿真試驗(yàn)。(3)提出了基于RBF人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電阻抗成像算法方案，用Maflab編寫了仿真軟件，實(shí)現(xiàn)了基于RBF人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電阻抗成像算法的計(jì)算
4、機(jī)仿真，山東大學(xué)碩士學(xué)位論文并對(duì)基于RBF人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電阻抗成像算法與傳統(tǒng)的Newton．Raphson算法的成像質(zhì)量、信噪比及成像時(shí)間進(jìn)行了比較。同時(shí)對(duì)影響重建圖像質(zhì)量的因素進(jìn)行了分析，提出了相應(yīng)的解決方案。(4)提出了在EIT圖像重建過(guò)程中運(yùn)用小波變換進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖像處理的思想，以實(shí)現(xiàn)通過(guò)增強(qiáng)圖像的方法提高圖像的分辨能力，利用Matlab軟件進(jìn)行了仿真試驗(yàn)，驗(yàn)證了該方法的可行性。理論分析和仿真實(shí)例表明，本文提出的基于RBF人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電阻抗成像算法是可行的，與傳統(tǒng)的算法相比，該方法不僅能夠改善成像效果，而且具有計(jì)算量小、計(jì)
5、算速度快，成像時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)本文提出了在EIT圖像重建過(guò)程中運(yùn)用小波變換進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖像處理的思想，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明，可以有效提高Err重建圖像的質(zhì)量。關(guān)鍵詞：電阻抗成像(Err)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，小波變換，圖像重建Ⅱ山東大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTElectricalImpedanceTomography(EIT)isanewtypeofnon—invasivemedicalimagingtechnologydevelopedinrecentyears．Inthebiology，differenttissueshavediff
6、erentelectricparameters，suchasconductanceandeapacitivity．Whenasmallalteringcurrentisinjectedtoanobject，correspondingvoltagescanbemeasuredviasomeelectrodesattachedtotheobjeet．Usingabovedata．a(chǎn)napproximationfortheinternalimpedancedistributioncanbeobtainedbysomeEITimagingr
7、econstructionalgorithms．Throughtheelectrodearraydistributedinthebody’Ssurface，EITcanextracttheelectricalpotentialsrelatedtophysiologicalinformationoftissueororgans．Usingtheseelectricalpotentials，EITcanofferafunctionalimage．Withoutusingnuclideandradial，EITisinnocuoustoh
8、uman’Sbodies．Soitcanbeusedrepeatedly．Havingthemeritsofnon—invasion，EIThavebecomeoneofthehot—buttonquestionsintheresea
