[发明专利]电磁干涉图案识别层析成像

说明书

用于图像重建系统中的电磁干扰图案识别层析成像(EMIPRT)方法包括：经由电磁层析成像系统生成与成像域中的对象相对应的电磁场数据，并且以递归的方式重复地使用所生成的电磁场数据，进行以下处理：形成未受干扰的电磁干涉图像，基于未受干扰的电磁干涉图像形成受干扰的电磁界面图像，识别重复形成的受干扰的电磁界面图像中的电磁干涉图案，以及通过使所识别的电磁干涉图案从受干扰的电磁界面图像中无效或衰减来形成叠加图像。形成受干扰的电磁界面图像还基于目标因子，该目标因子是在形成未受干扰的电磁干涉图像的步骤期间的实验电磁场与计算出的电磁场之间的差异的泛函。在形成叠加图像的每个重复步骤之后，该方法还包括确定是否已经达到收敛目标。

相关申请的交叉引用

就美国而言，本申请是于2015年10月16日提交的标题为“电磁干涉图案识别层析成像(ELECTROMAGNETIC INTERFERENCE PATTERN RECOGNITION TOMOGRAPHY)”的美国临时专利申请序列号62/242,915的美国非临时专利申请，并且根据35U.S.C.§119(e)要求其优先权，该‘915申请的全部内容通过引用明确合并于此。此外，以下专利、专利申请和专利申请公开的每一个的全部内容通过引用合并于此：

(a)授予Semenov的美国专利No.9,414,749，其于2016年8月16日发布，并且在之前于2014年6月5日作为美国专利申请公开No.2014/0155740 A1公开，其至少旨在提供关于当前专利申请的发明的系统和环境的背景和技术信息；和

(b)于2012年1月12日公开的美国专利申请公开No.2012/0010493 A1，其基于授予Semenov的2011年6月30日提交的名称为“电磁层析成像(EMT)差分(动态)融合成像系统和方法(SYSTEMS AND METHODS OF ELECTROMAGNETIC TOMOGRAPHY(EMT)DIFFERENTIAL(DYNAMIC)FUSED IMAGING)”美国专利申请序列号13/173,078，其旨在提供有关4D EMT成像的背景和技术信息。

版权声明

本专利文件中的所有材料受美国和其他国家版权法的保护。版权所有人不反对任何人对专利文件或专利公开进行传真复制，因为它出现在官方的政府记录中，但是，所有其他版权权利都被保留。

技术领域

本发明通常涉及电磁层析成像，并且具体地涉及使用电磁干涉图案识别策略来消除由重复干涉图案引起的放大失真。

背景技术

电磁层析成像(EMT)是一种相对较新的成像形式，具有生物医学和工业应用的巨大潜力。生物医学应用包括但不限于生物组织的功能和病理状况的非侵入性评估。工业应用包括但不限于石油和天然气勘探、矿山搜索和评估、以及非金属管道内的流量评估。使用EMT，可以区分生物组织等对象，并相应地根据这些对象的介电特性差异进行成像。基于最近证明的组织介电特性对组织的各种功能和病理状况(例如血液和氧气含量、缺血和梗塞恶性肿瘤、水肿等)的依赖性，EMT被认为具有生物医学应用的高潜力。

在过去的十年或更长的时间里，二维(2D)、三维(3D)乃至“四维”(4D)EMT系统和图像重建方法已经得到发展。已经证明了用于各种生物医学和工业应用的技术的可行性，例如，用于心脏成像和四肢成像。

如在任何层析成像中那样，典型的EMT成像场景由复杂信号的测量周期组成，该复杂信号受到位于所谓的成像域内的研究对象的存在的影响、由位于所述对象周围的不同点处的多个发射机产生、并且在位于所述对象周围的不同点处的多个接收机上测量。这在图1中示出。发射机和接收机的位置可以位于成像域内、成像域的边界上或成像域外。如本文其他地方所述，然后可以在图像重建方法中使用所测量的EM信号矩阵，以便重建对象19的介电特性的3D分布，即构建对象的3D图像。在前述美国专利No.9,414,749中公开和描述的硬件组件可用于生成必要的EM信号以重建对象19的3D图像。