[发明专利]一种基于盲源分离的多频磁感应断层成像重建方法

权利要求书

1.一种基于盲源分离的多频磁感应断层成像重建方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将获得的多频MIT测量数据组装为多频测量矩阵，利用内部阻抗变化与边界测量数据的关系，建立基于多频测量矩阵的MIT图像重建逆问题模型，对该模型进行求解，得到多频MIT逆问题解矩阵；

2)通过盲源分离对多频MIT逆问题解矩阵进行成分分解；

3)根据特定生物组织的阻抗谱特性，从分解得到的成分中识别出该组织对应的成分，将该成分进行MIT图像转化，得到所述特定生物组织的重建图像。

2.根据权利要求1所述一种基于盲源分离的多频磁感应断层成像重建方法，其特征在于：所述多频MIT测量数据采集自包含特定生物组织的具有复杂阻抗分布的生物组织集合体。

3.根据权利要求1所述一种基于盲源分离的多频磁感应断层成像重建方法，其特征在于：所述步骤1)中，多频测量矩阵表示为：

其中，表示测量区域内为包含特定生物组织的生物组织集合体时与测量区域内为空气或真空时第i个频率下采集的磁感应信号的差值，n为测量频率个数。

4.根据权利要求1所述一种基于盲源分离的多频磁感应断层成像重建方法，其特征在于：所述步骤1)中，MIT图像重建逆问题模型表示为：

其中，Δσ为多频MIT逆问题解矩阵，B_norm为重构矩阵，为预处理后的多频测量矩阵。

5.根据权利要求1所述一种基于盲源分离的多频磁感应断层成像重建方法，其特征在于：所述步骤2)中，将多频MIT逆问题解矩阵的每个解向量作为观测到的混合信号，并通过自适应的获取信号权重实现成分分解，从而通过盲源分离得到矩阵

其中，S_j代表第j种生物组织对应的成分。

6.根据权利要求1所述一种基于盲源分离的多频磁感应断层成像重建方法，其特征在于：所述步骤3)具体包括以下步骤：

3.1)将特定生物组织的各频率下的阻抗值按照频率排列成阻抗谱向量γ：

其中，f_i为第i个频率，n为测量频率个数；

结合所述特定生物组织的阻抗谱向量γ从成分分解得到的不同生物组织对应的成分中提取所述特定生物组织对应的成分S_lesion；

3.2)通过信号和图像处理，将成分S_lesion转化为实时显示的多频MIT图像。

7.根据权利要求6所述一种基于盲源分离的多频磁感应断层成像重建方法，其特征在于：所述信号和图像处理选自幅度较正、灰度或伪彩色映射、二维或三维空间位置映射中的一种或多种。

8.一种磁感应断层成像系统，其特征在于：包括多频MIT测量单元以及MIT图像重建单元；所述MIT图像重建单元包括MIT建模及求解模块、盲源分离模块和MIT成像模块；

所述MIT建模及求解模块用于将多频MIT测量单元获得的多频MIT测量数据组装为多频测量矩阵后利用内部阻抗变化与边界测量数据的关系，建立基于多频测量矩阵的MIT图像重建逆问题模型并求解该模型；

所述盲源分离模块用于对MIT建模及求解模块获得的多频MIT逆问题解矩阵进行成分分解；

所述MIT成像模块用于根据特定生物组织的阻抗谱特性，从盲源分离模块分解得到的成分中识别出该组织对应的成分，并将该成分进行MIT图像转化。