基于等位線反投影的電阻抗成像改進重建算法.pdf

1、電阻抗成像(electrical impedance tomography，EIT)是自上世紀七十年代開始興起的一項醫(yī)學成像技術，它通過對人體體表布置電極然后注入低頻電流并測量電極電壓，從而獲知與生理、病理相關的器官或組織的電特性信息，進而能夠重建出人體內(nèi)部的功能性圖像。非侵入、無輻射、成本低等優(yōu)點是其相比其它傳統(tǒng)醫(yī)學成像技術所具有的優(yōu)勢。
　　本文首先介紹了電阻抗成像的理論基礎，然后分析當前主流的等位線反投影重建算法和Newto

2、n類重建算法，重點闡述這兩類方法主要思路、實現(xiàn)方法，并指出其利與弊。最后針對兩種不同的方法提出若干改進算法。
　　等位線反投影重建算法的核心是累加的思想，通過對投影域的疊加求和從而得到重建圖像，因此在疊加的過程中產(chǎn)生了星狀偽影，影響了重建出的圖像的分辨率。為了減少星狀偽影的影響，提高圖像分辨率，本文提出一種基于投影面積的改進算法，這種改進算法從星狀偽影產(chǎn)生的原因出發(fā)，分析投影面積在圖像重建中的作用，通過仿真實驗驗證了改進算法的對重

3、建圖像分辨率的提升。電阻抗成像中通常使用有限元法求解場域內(nèi)電阻率分布的近似解，有限元模型單元剖分越細致，得出的解就更精確，因此本文提出一種自適應單元加密剖分的等位線反投影重建算法，對重建圖像進行局部優(yōu)化，提升圖像分辨率。
　　Newton類算法將逆問題轉(zhuǎn)化為求解非線性方程組，其中的關鍵是Jacobi矩陣如何計算，這直接影響重建圖像的分辨率及重建速度。針對Jacobi矩陣的計算，通常采用近似的方法進行計算，而本文提出一種優(yōu)化的計算方