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电阻抗断层成像技术(Electrical Impedance Tomography,EIT)是当今生物医学工程学重大研究课题之一,具有功能成像,无损伤和医学图像监护三大突出优势和诱人的应用前景。
本论文在分析、研究国内外EIT发展动态和存在问题的基础上,针对EIT系统实用化应用基础研究的两大关键技术,图像重建算法和图像重建效果评价方法,进行了仿真研究和实验验证,主要研究结果如下。
构建了基于Visual C++的EIT图像重建仿真研究与重建图像评价软件平台。可完成有限元自动剖分,电磁场数值计算,EIT图像重建与重建图像评价等,是EIT算法研究和重建图像评价的工具和研究平台,也为后续研究工作的深化、拓展奠定了基础。
鉴于人体胸、腹、头部的形状与EIT方法学研究中采用的圆形域边界有较大的差异,本文在圆形域边界图像重建算法的基础上,提出了一种采用人体实际测量边界的算法。并针对人体头部EIT测量,构建了基于头部形状的测量场域,进行了有限元剖分,并利用等位线反投影法,进行仿真成像实验,表明了算法的可行性和有效性。
引入结构偏离度,提出了一种基于梯度误差的EIT图像重建评价函数。进行了圆形场域下,不同位置成像目标的盐水槽EIT重建图像评价实验。证明利用梯度信息,采用Sobel算子的EIT图像质量评价函数有很好的评价性能。