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电阻抗成像技术(Electrical Impedance Tomography,EIT)融合了计算机技术、电子信息技术和图形图像处理技术。EIT最大的优点,同样也是大多数医学影像设备难以匹及的便是无辐射、无损伤,因此,EIT逐渐得到了国内外各研究小组的高度关注。论文基于模块化的思想进行EIT系统的设计,包括多频恒流源模块、激励与测量通道控制模块、信号处理模块、数据传输模块等。多频恒流源具有交互性,具有频率值输入控制与实时显示功能。对多频恒流源模块进行了电压控制电流源(Voltage Controlled Current Source,VCCS)输出阻抗测试、5阶巴特沃斯低通滤波器幅频特性测试、频率误差测试等。信号处理模块包括前置程控差动放大、信号解调电路以及程控滤波等。在前置差动放大电路的设计中,采用技术更为先进、性能更加优良的的PGA281放大器,通过拨码开关进行增益调节控制。数据传输模块主要包括电源、A/D保护及校正、串口传输等。选用CJ431芯片来产生两路基准电压,用于A/D的增益及偏移误差校正。利用TMS320F2812型号DSP完成A/D转换、数据传输等功能。数据处理与传输软件包括上位机与下位机两部分。上位机部分能够完成数据的接收与保存,以提供给后期图像重建。下位机部分主要包括A/D转换及校正、数据传输、激励与测量通道控制、滤波控制等。A/D转换经过软、硬件校正之后,转换精度得到了明显的提升,转换精度误差在1.3%以下。改进的牛顿-拉弗森(Newton-Raphson,NR)算法用于图像重建工作,降低了计算量,提高了图像重建速度。对EIT系统进行了通道一致性测量,然后对阻抗随扰动的变化情况进行了数据提取与分析,进行了基于物理模型的断层图像重建实验,并通过位置误差、分辨率、形状变形等参数,对重建图像质量进行了评价。通过对EIT系统硬件的测试、通道一致性测量、电阻抗随扰动的变化率提取与分析、图像重建实验以及对重建获得的图像进行性能评价表明,设计的EIT系统工作稳定且性能良好,采用模块化的思想设计EIT系统,为后期系统升级提供了便利,降低了升级的难度,而且在调试、实验阶段易于发现具体模块的不足。