[发明专利]一种基于相邻激励测量模式的电流-电压映射构造方法

摘要

本发明涉及一种基于相邻激励测量模式的电流-电压映射构造方法，针对电学层析成像中具有N个电极的传感器的相邻激励测量模式，通过计算阻抗矩阵、电流密度矩阵等参数，由所推导出的公式，唯一的计算出电流-电压矩阵，构造出基于相邻激励测量模式的电流-电压映射。本发明给出了基于相邻激励测量模式的电流-电压映射的直接构造方法，可应用于电学层析成像领域的直接重建算法中，它给出了电流-电压映射直接的物理意义，该方法不涉及矩阵求逆、简单易行。

主权项

1.一种基于相邻激励测量模式的电流-电压映射构造方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：步骤一、对于具有N个电极的传感器，若采用相邻激励测量模式，即单位电流从第i(1≤i≤N)个电极流入被测场域，第i+1个电极流出，则第k个电极(1≤k≤N)的电势和第k+1个电极的电势之间的差满足方程：Ui,i+1k+1-Ui,i+1k=Ri,i+1k,k+1---(1)]]>是单位电流从第i个电极流入被测场域，第i+1个电极流出时，第i和i+1个电极与第k和k+1个电极之间的互阻抗，进而有：Σk=1N(Ui,i+11-Σm=0N-kRi,i+1k+m,k+m+1)=0---(2)]]>采用相邻激励测量模式，根据互易定理，可以获得N(N-1)/2个独立的阻抗测量数据Ri,i+1k,k+1(1≤k≤N,1≤i≤N),]]>且Ri,i+1k,k+1=Rk,k+1i,i+1;]]>步骤二、选择合适的接地方式，满足即所有电极电势之和为0，可推导出：Ui,i+11=1NΣk=1NkRi,i+1k,k+1---(3)]]>Σk=1NRi,i+1k,k+1=0---(4)]]>的一般形式为：Ui,i+1k=1NΣn=1N-1nRi,i+1n+k,n+k+1---(5)]]>且有每个电极电压的一般形式：进而可获得矩阵的简记形式：其中，B为参数矩阵，R为互阻抗矩阵，U为电极电压矩阵；步骤三、相邻激励测量模式中，激励电流矩阵I_adj为如下形式：则电流-电压映射对应的矩阵可以写为：RσN×N=-BRBT---(11)]]>由此公式，电流-电压映射矩阵可以唯一的确定。