磁感应成像(Magnetic Induction Tomography, MIT)是一种无创、无损、无需与目标物体直接接触的新型成像技术,尤其适合于医疗应用。MIT对于还未发生病变,但存在潜在危险的肿瘤等疾病具有积极地预防和诊断意义,所产生的磁场比较容易穿透如颅骨等人体组织,与CT, MRI, PET和超声等当下应用广泛的医学成像技术相比,对人体无辐射、成本低、无需植入人体药物,方便携带且易于长时间监测。因此,对实验模型的研究是使MIT实践于医学人体测量的关键。本文针对现阶段磁感应成像存在的问题,在其测量模型理论基础上,对MIT若干关键技术进行研究,主要内容如下：分析MIT测量模型,依据MIT自身特点,通过麦克斯韦方程组导出MIT正问题电磁场控制方程,并应用有限元方法对其变换,建立一种三维MIT测量模型,对其检测区域内涡流进行计算,求解得到导体中不同面以及各个坐标轴的磁通密度,并对实验结果进行分析,为磁感应成像中各个方面的研究提供了有力的依据。分析MIT普遍使用的环形激励线圈所产生的磁场,在聚焦磁场的应用的背景下,提出MIT中产生聚焦磁场的平面圆形、锥形和锅盖形激励线圈,并提出可使目标物体内更多区域聚焦的半球形平面小圆激励线圈阵列。针对所提聚焦激励线圈及阵列,建立目标物体存在的测量模型,并对目标物体内部所产生的主磁场和涡流场进行了计算和对比分析。结果表明,所提出的聚焦激励线圈及相关阵列可在目标物体内产生聚焦涡流场,从涡流信号的产生源头上为MIT提供了有效方法。分析MIT中涡流信号的特点,介绍了目前利用检测线圈抵消主磁场从而增大涡流场的方法,提出最大化抵消主磁场原理及相应的检测线圈。首先对各类抵消主磁场方法的单匝检测线圈进行了对比分析；其次针对所提原理相应的检测线圈建立模型,对激励线圈和目标物体中的涡流进行计算,对检测线圈的距离和大小进行优化,并在该最优模式下,对信号的线性和灵敏度分布进行了测量。在对互易原理分析和推导的基础上,将其进行扩展应用于MIT中灵敏度矩阵的导出,提出一种快速计算灵敏度矩阵的方法,并应用这种方法进行仿真实验；建立实验模型,对MIT中单扰动和多扰动两种情况的灵敏度分别进行了计算,并将扰动电导率大小对实验结果的影响进行了分析。结果表明,应用所提方法可快速有效求解灵敏度矩阵,有利于MIT图像重建。在对MIT重建问题阐述的基础上,结合正则化技术,提出应用于MIT中的高斯牛顿一步动态重建算法,通过实验获得相关参数的最优解,在所建立的测量模型上,利用有限元方法求解,所得到的灵敏度矩阵应用于重建算法中。所提方法实现了绝对电导率的重建,通过对测量电压添加不同信噪比的不相关高斯噪声模拟真实测量值。所提算法与其它算法相比较,该方法在精度和速度上得到有效改善。所测目标中心区域灵敏度低一直制约着MIT应用于实际测量,分析人脑的生物组织结构,首先对目标区域内无扰动的四种情况下的灵敏度分布进行了测试和分析,然后同等条件下对四种情况分别添加扰动物体,依次改变扰动电导率值、扰动个数、以及扰动半径,并进行测试实验和对比分析。结果表明,针对不同的测试情况,有针对性的加入适合的电导率扰动可以提高中心区域的灵敏度。设计并实现了一种检测目标物体中的电磁场传播速度的实验系统。根据速度成像原理,提出反映所测目标物体的电特性的电磁场传播速度这一检测参数,对电磁场传播速度与所经过物质的电特性之间的关系进行了介绍和推导,设计一种测量电磁场传播速度的开放式振荡电路,对无放置物体和放置水两种情况分别进行了测量,得到电路的振荡频率,进而得到电磁场在水中的传播速度。结果表明,所设计的测量电磁场传播速度的开放式振荡电路能够反映电磁场所经过物质的电特性参数信息。