EIT稀疏成像方法研究.pdf

1、獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導卜進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得云洼三些太堂或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我‘同L作的同志對本研究所做的任何貢獻均己在淪文中作r明確的說明并表示了謝意。學位論文作者簽名：辛巧17斗簽字日期：。肜年亨月2門學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解丞洼王些態(tài)堂有關保留、使用學位淪

2、文的規(guī)定。特授權天津工業(yè)大學口J以將學位論文的全部或部分r4容編入有關數(shù)據(jù)庫進行榆索，并采用影剛、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。I—J意學校向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤。(保密的學位論文在解密后適用本授權說明)學位論文作者簽名：棲尸簽字日期：2。膨年Z月2日導師簽名簽字口期：Zoldm孑月乙LI摘要電阻抗成像(ElectricalImpedanceTomography，EIT)技術是ERT和ECT的統(tǒng)稱。它

3、根據(jù)敏感場內的不同介質具有不同的電特性(復導納)的特點，由傳感器采集敏感場表面電位信息，推斷出敏感場內物體的阻抗分布，并借助圖像重構算法重現(xiàn)敏感場內某一截面上的介質分布情況。EIT技術以其成像速度快、成本低、非侵入式、無損測量等優(yōu)點，在醫(yī)療診斷、地球物理探測、管道工業(yè)等方面都有著潛在的運用前景，該項技術也因此得到快速發(fā)展。EIT逆問題具有病態(tài)性，對現(xiàn)有求解算法來說要想增加獲得的信息量，就只能通過增加傳感器的方式，但是這也會導致計算量的迅

4、速增長。近年提出的壓縮傳感理論證明了當信號本身具有某些特性且采樣矩陣滿足一定條件時，可以從高度不完整的觀測數(shù)據(jù)中近似甚至完全恢復原始信號。這樣就突破了傳統(tǒng)香農采樣定理的瓶頸。本文所做工作主要在考慮了以上因素的基礎上，為了擴展EIT技術的應用場景，設計并實現(xiàn)了一套基于嵌入式Cortex—A9平臺的EIT系統(tǒng)。本文完成的主要工作有：(1)完成實驗平臺軟、硬件環(huán)境的搭建。硬件部分包括信號處理的電路(儀表運放、有效值計算、A／D轉換、模擬開關陣

5、列)，激勵所需要的恒流源電路和相關電源電路等；軟件平臺部分，主要包括對運行在CortexA9平臺上基于Linux3，036內核的Lubuntu系統(tǒng)內核的配置和開發(fā)所需要的Python27環(huán)境及其相關庫的配置。(2)利用EIT技術和壓縮傳感理論的特點，設計了成像系統(tǒng)方案，給出了幾種數(shù)據(jù)稀疏化方法的仿真實驗結果和本文EIT重建方法的數(shù)學模型。(3)采用離散小波變換的方法在所搭建的實驗平臺上完成稀疏化重建實驗。并對不同數(shù)目、形狀、高度的對象進