[发明专利]一种聚焦式的电阻抗断层成像信号检测系统

权利要求书

1.一种聚焦式的电阻抗断层成像信号检测系统，其特征在于：所述的检测系统包括：聚焦式电极阵列（1）、激励电流源模块、聚焦电流源模块、信号检测处理模块、控制模块和电阻抗断层成像算法模块；所述的聚焦式电极阵列（1）均匀分布在三维研究物体周围，所述的激励电流源模块的输出端、聚焦电流源模块的输出端、控制模块的输入端和信号检测处理模块的输入端分别与聚焦式电极阵列（1）连接；控制模块的输出端分别与激励电流源模块的输入端、聚焦电流源模块的输入端、信号检测处理模块的输入端连接，电阻抗断层成像算法模块的输入端与信号检测处理模块的输出端连接；

所述的聚焦式电极阵列（1）由无连接关系的多组聚焦式电极组成，每组聚焦式电极由一个独立的主电极（2）、两对等位电极（3、4）和两个聚焦电极（5、6）组成；主电极（2）位于聚焦式电极的中间，两个聚焦电极（5、6）分别位于聚焦式电极的上下两端，主电极（2）与上下两个聚焦电极（5、6）之间各有一对等位电极（3、4）；多组聚焦式电极均布在三维研究物体的外周，位于同一平面；主电极（2）、等位电极（3、4）与聚焦电极（5、6）均采用金属材料制成；其中，每一个主电极（2）都分别与激励电流源模块的输出端以及信号检测处理模块的输入端对应相连，每一个聚焦电极与聚焦电流源模块的输出端对应相连；等位电极（3、4）用于监测电压信号，与控制模块的输入端相连；主电极（2）既作为激励电极，也作为检测电极使用；主电极（2）根据控制信号将其中的一部分主电极作为激励电极，用于向物体注入激励电流信号，其余主电极检测自身位置处的电压信号；聚焦电极（5、6）作为激励电极，用于向物体注入聚焦电流信号。

2.按照权利要求1所述的信号检测系统，其特征在于：所述的信号检测系统的工作过程如下：

1）当一部分主电极（2）在控制信号控制下向三维研究物体注入电流时，控制模块向聚焦电流源模块发送控制信号，使聚焦电流源模块通过聚焦电极（5、6）向三维研究物体注入电流，并调整聚焦电极注入的电流，保证聚焦式电极阵列中主电极两侧的各等位电极对之间的电压差均为零，形成平行的电流屏蔽面（S1、S2）；

2）电流屏蔽面的存在限制了主电极（2）注入电流在垂直电流屏蔽面方向上的电流发散，在两个电流屏蔽面之间形成了电流的流通界面（S）；

3）控制模块控制未注入电流的主电极（2）检测电流流通界面边沿上的电压，并将此电压信号输送给信号检测处理模块；

4）控制模块控制信号检测处理模块对电压信号进行放大、滤波调理；

5）信号检测处理模块将调理后的信号输送给电阻抗断层成像算法模块，电阻抗断层成像算法模块利用电阻抗断层成像算法对输送来的信号进行处理，分析和反演计算，得到三维研究物体中主电极（2）注入电流流通界面S的断面电导率信息；

6）沿着三维研究物体的表面移动聚焦式电极阵列（1），重复所述步骤1）-5），得到三维研究物体的不同断面电导率信息，将这些断面电导率信息进行整合，得到三维研究物体的电阻抗断层成像图像。