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电阻抗断层成像(Electrical Impedance Tomography,EIT)技术,作为继形态、结构成像之后,出现的一种新兴的功能性成像技术。相比于传统的CT成像技术,电阻抗断层成像技术具有非侵入性、无损害检测,功能性成像,结构简单,使用方便,成像速度快,可多次测量、重复使用,便于进行长期连续监护等优点。传统的电阻抗成像系统是按照英国谢菲尔德大学最早提出的相邻激励和相邻测量的工作模式设计和实现的,但是相邻测量的模式存在着相同激励情况下测量数据之间存在相位差的缺陷。本研究的重点工作即是研究设计同步测量的电阻抗成像系统。论文主要围绕以下三方面进行阐述。一、基于PXI+FPGA的异步测量EIT系统设计:1.在实验室原有的FPGA电阻抗成像系统基础上,将数据采集部分改进为基于PXI总线的数据采集卡。搭建由被测对象,数据采集系统和成像计算机三部分组成的基于PXI+FPGA的异步测量EIT系统硬件平台并完成调试。2.采用LabVIEW和MATLAB语言开发了上述系统的软件程序。3.在物理实验水槽上进行不同尺寸目标的静态成像实验,并且利用图形重建算法实现了图像重构。二、基于PXI总线的同步测量EIT系统设计:1.搭建由被测对象、激励源模块、切换开关模块、数据采集模块、控制器模块和上位计算机组成的基于PXI总线的同步测量EIT系统硬件平台并完成调试。2.采用LabVIEW和LabVIEW FPGA软件平台,开发并完善了同步测量EIT系统软件。3.对系统性能进行测试。实验结果表明,系统的性能达到成像要求。4.对不同的目标物体进行静态实验和动态实验,并经过图像重建算法进行图像重构,成像结果经过评价指标衡量,比较理想。5.对比了异步测量与同步测量的成像结果。三、基于PXI总线的同步测量EIT系统的肺呼吸过程图像重构:1.将EIT系统用于人体呼吸过程的成像,最重要的就是对电极进行改造。论文针对市场上常用的银/氯化银心电电极进行对比与选择。对选定的电极采用阻抗分析仪进行阻抗特性测试,测试结果证明其特性满足电阻抗测量要求。2.对人体的肺呼吸过程进行电阻抗图像重建,成像结果直观反映了人体肺呼吸过程的电阻抗变化。本论文的创新点主要体现在实现了同步测量的新型电阻抗断层成像系统,克服了异步测量相位差引起的测量误差,获得比较满意的成像结果。