电阻抗成像技术(Electrical Impedance Tomography,EIT)具有无损伤、响应速度快、体积小、成本低廉、可连续监护等优点,是一种新兴的非侵入性功能成像技术,在生物医学成像领域具有广阔的发展前景。近几年来,市面上已经出现了几款商业化的电阻抗成像产品。由于电阻抗成像的逆问题求解具有严重病态性,并且存在计算量大和成像分辨率低等缺点,阻碍了电阻抗成像技术的推广,针对电阻抗成像的研究仍然是热点。为了改善电阻抗成像逆问题求解的病态性和提高成像分辨率,本文开展了以下两方面的研究。(1)数字锁相放大器。提高被测电压信号的精度,可以改善电阻抗成像逆问题的不适定性。本文设计的数字锁相放大器将用于数据采集系统中的信号处理模块,主要由前置放大器、AD转换电路、数字相敏检波器以及低通滤波器组成。本文重点设计窄带FIR低通滤波器,该窄带滤波器由积分梳状滤波器、半带滤波器和整形低通滤波器级联而成,最终设计得到采样频率为2MHz,通带截止频率为0.1Hz,过渡带宽为3Hz,阻带衰减为90dB的窄带低通滤波器。在MATLAB平台上对数字锁相放大器进行性能测试,结果表明,输入信号幅度为0.1V～1.5V时,输出信号与输入信号的幅度呈线性关系,其相对误差小于0.3%,且该数字锁相放大器具有较好的滤除噪声的能力。(2)重构算法。电阻抗成像的逆问题存在严重的病态性,正则化的牛顿迭代算法可以改善其病态性。本文研究了基于不同先验信息的Tikhonov和全变差两种正则化方法,图像重构仿真结果表明:全变差正则化方法在对单个目标进行成像时,对目标的位置、大小以及形状的成像效果理想,同时能很好地保持边缘特性,但在对多个目标进行成像时,无法完全独立地区分出多个目标;基于NOSER先验信息的Tikhonov正则化方法具有较好的成像效果和抗噪性能,在对多个目标进行成像时,能够很好地区分多个目标,其定位效果比全变差正则化方法好。