电阻抗断层成像技术(Electrical Impedance Tomography, EIT)是近年发展起来的一种新型医学成像技术。EIT技术不但能检测人体组织的器质性变化,而且可以检测人体组织的功能性变化,更重要的是与其他医疗成像技术相比,它的无损检测特性越来越受到临床医学领域的重视。现已成为当代电工新技术、生物医学工程等交叉学科共同关注的重大研究课题之一,具有广泛的应用前景。本文分析了电阻抗成像的概念、意义、基本原理和数学模型,重点研究了电阻抗成像的正问题和逆问题技术。在电阻抗成像正问题的研究中,基于有限元方法,对电流的注入方式、电极的数目选择、非均匀剖分、同一区域不同电导率、电导率相同研究区域不同、电导率相同区域面积不同等问题进行了重点研究。在常用均匀剖分的基础上,改进了剖分方法,给出了一种有选择的非均匀剖分和细化剖分方法。有选择地对重点关注区域进行非均匀剖分和细化剖分,将已经剖分好的三角形再次进行二次剖分,提高了成像的精度和定位的准确性。在逆问题的研究中,深入研究了逆问题的成像算法。粒子群优化算法是近年来提出的智能优化算法,本文提出了基于改进粒子群优化算法的图像重构算法,采用改进算法在多维参数空间进行寻优,缩短了正问题和逆问题的迭代时间,减小了图像处理过程的运算量。进行了大量的仿真实验研究,包括关于电流的注入方式、电极的数目选择、非均匀剖分、同一区域不同电导率、电导率相同研究区域不同、电导率相同区域面积不同等问题的实验。将本文的算法同常规方法进行了比较。同时考虑到实际情况,对加入了高斯白噪声和椒盐噪声的图像进行了电阻抗成像仿真实验。实验结果表明,本文提出改进的剖分方式和基于改进粒子群优化方法的图像重建算法缩短了计算时间,提高了逆问题中图像重建的精度。证明了本文研究成果的有效性和应用价值。