【摘 要】
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电学层析成像技术(ET)是一种先进的过程层析成像技术。与现有的CT等可视化技术相比,ET技术具有无辐射、非侵入、低成本等优势,在工业检测和医学床旁实时监护等关键领域具有广
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电学层析成像技术(ET)是一种先进的过程层析成像技术。与现有的CT等可视化技术相比,ET技术具有无辐射、非侵入、低成本等优势,在工业检测和医学床旁实时监护等关键领域具有广泛的应用前景和巨大的发展潜力。然而,目前电学层析成像技术在空间分辨率以及稳定性等诸多方面还远不能达到工业和生物医学影像领域的要求。限制电学层析成像技术应用的因素有很多,特别是欠定性和“软场”效应极大限制了ET技术的成像质量。本研究针对上述问题,完成以下工作:1)本文按照ET技术中主流的“一阶近似的多次迭代”思路进行分析,利用反投影和多种迭代算法成像。研究发现,在“一阶近似的多次迭代”框架内修正得到的成像结果远不能达到我们对图像质量的要求,该思路并不能显著提高ET技术的成像质量。2)针对于ET技术中数据可用性低的问题,本研究分析了16电极模型下测量电学数据的分布情况,研究发现在U型曲线中有效数据之间的差异性很低,有效信息被淹没,进而指出通过数据预处理提高数据价值的必要性;基于上述分析,本文提出一种对测量数据进行开方的数据预处理方法,实验发现进行开五次方时成像效果最佳,并通过多种模型验证该方法的有效性。3)针对目前灵敏度系数定义不够直观的问题,本研究分析了16电极模型下空场灵敏度系数的分布情况,提出一种基于电场极化效应的灵敏度系数求解方法,该方法抛开了积分的复杂形式,利用待测单元位置信息定义灵敏度系数,从而使得灵敏度系数求解方式更加直观,并且按照该方法定义的灵敏度系数与场域中的电导率分布无关;另一方面验证该灵敏度系数求解方法的正确性,并依据此灵敏度系数分布给出了新的等位区划分结果。
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