基于模型組思想的ET重建圖像質量評價及算法分析.pdf

1、電學層析成像技術(Electrical Tomography，ET)屬于過程層析成像的一種，于20世紀80年代開始作為一門獨立的技術發(fā)展起來。ET技術雖然包含多種形式，但卻普遍具有成像速度快，無輻射，非侵入等特點，加之結構簡單，成本低等優(yōu)勢，非常適合生物醫(yī)學領域及工業(yè)領域的應用需求，因此得到了快速發(fā)展。
　　 ET技術的發(fā)展雖然很快，但其具有的“軟場”特性、欠定性和病態(tài)性使其成像質量受到很大影響，技術的發(fā)展也受到了一定的制約。為

2、了改善ET技術的成像質量，ET圖像重建算法一直被廣大研究者們所關注。為了客觀全面的評價圖像重建算法的特性，研究者們開展了大量的工作，提出了各種評估方法。其中，基于模型組思想的圖像質量評估方法具有一些獨特的性質，其在理論上能夠反映出算法對物體變化的跟蹤能力的強弱，因此是算法評估工作的一個新的發(fā)展方向。本課題利用該評估方法，通過建立不同的模型組對一些經典的ET圖像重建算法進行了全面的考察，詳細分析各算法的跟蹤能力，課題研究的過程和結果對ET

3、圖像重建算法的評估工作都很有借鑒意義。本課題主要的研究內容包括：
　　 1.ET建模、算法實現及圖像重建在對ET技術原理理解的基礎上，利用COMSOL有限元分析軟件設計實現了多套ECT模型組，利用MATLAB編程實現了一系列當前研究工作中被廣泛采用的圖像重建算法，并成功利用這些算法和建模得到的邊界測量數據進行圖像重建工作。
　　 2.模型組的設定及評價參數的選擇建立了三大類共四種模型組，針對不同的模型組，設定了不同的評價

4、參數來考察重建算法對物體大小、形狀、距離、電特性等方面變化的跟蹤能力。根據參數計算結果，對算法進行了詳細的分析。實驗證明，算法特性得到了更全面的考察。
　　 3.ET重建圖像質量評估軟件設計基于模型組思想，利用Visual Basci.NET和SQL Server設計開發(fā)了ET重建圖像質量評估軟件。軟件界面友好，操作簡單而規(guī)范，能夠成功對24位BMP格式的重建圖像進行處理并進行參數計算，完成了預期目標，適合于實際應用。