[发明专利]基于电阻抗成像原理的具有灵敏度修正功能的柔性传感器

权利要求书

1.一种具有灵敏度修正功能的基于电阻抗成像原理的柔性传感器，包括传感模块和信号处理模块，其特征在于：

所述传感模块能够敏感外部加载信息、从传感区域边界的电极处采集电压信号；

所述信号处理模块利用传感模块中采集的电压信号，得到灵敏度的修正矩阵，根据电阻抗成像原理对所采集到的电压信号进行图像重建，将修正矩阵与电阻抗成像过程中的重建矩阵做矩阵乘法，得到传感区域的电导率变化的分布，最终得到灵敏度修正后的重建图像；

所述灵敏度修正矩阵的建立过程包括以下步骤：

步骤1、在传感区域的不同位置施加相同条件的外界加载，分别在施加加载前后，从传感区域边缘的若干电极处采集两两电极间的电压信号，该边界电压信号记为根据电阻抗成像原理，得到因外界加载引起的传感区域中电导率变化的分布，该分布记为向量电导率变化的分布和边界电压信号满足近似线性关系，记为其中RM为电阻抗成像过程中的重建矩阵；

步骤2、重复步骤1，得到对传感区域中所有位置施加相同条件的外界加载时的电导率变化的分布，记录每种情况下得到的电导率变化的峰值；将所得到的峰值除以对传感区域中心位置施加加载时的峰值，得到随位置变化的比值x_m，这条随位置变化的曲线即为灵敏度标定曲线；

步骤3、利用步骤2中得到的标定曲线，构造以标定曲线的取值为对角元素的对角矩阵，该矩阵即为灵敏度的修正矩阵，记为ScM；将传感区域按距离中心的长度分为1，2，3，...，m，...，M个区域，修正矩阵具有如下形式：

ScM＝diag(ScM₁，ScM₂，…，ScM_m，…，ScM_M)

其中，对角元素ScM_m是标定曲线上的取值x_m和单位矩阵I的乘积，即ScM_m＝x_m·I；

步骤4、在重建图像的线性关系式两端左乘修正矩阵，即：得到修正后的电导率变化的分布，记为即：最终得到灵敏度修正后的重建图像。

2.根据权利要求1所述的具有灵敏度修正功能的基于电阻抗成像原理的柔性传感器，其特征在于：所述柔性传感器的传感区域由压阻型导电弹性体复合薄膜组成，在施加外界加载的情况下，导电薄膜变形区域的电阻上升，未变形区域的电阻不变。