[发明专利]一种基于阻抗频谱约束的动态多频电阻抗断层成像方法

摘要

本发明属于电阻抗断层成像领域，具体涉及一种基于阻抗频谱约束的动态多频电阻抗断层成像方法,步骤1：在成像区域内进行有限面元剖分，确定成像域内的组织种类数和每种组织的频谱，建立体积分数和边界电压的关系模型；步骤2：采用不同频率的激励电流对成像区域边界处进行激励，测量每个频率下不同时刻的边界电压数据；步骤3：根据步骤1得到的体积分数变化和边界电压变化的关系构造逆问题目标函数并求解，得到成像区域内体积分数变化值；步骤4：将体积分数变化转化为阻抗变化并利用色阶表示在成像区域内，得到阻抗变化图像。本发明从增加观测数据量的角度提供了一种改善逆问题病态性的新方案，进而提高了重构图像的空间分辨率和抗噪能力。

主权项

1.一种基于阻抗频谱约束的动态多频电阻抗断层成像方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在成像区域内进行有限面元剖分，确定成像域内的组织种类数，获得每种组织的体积分数向量和阻抗频谱以及体积分数和阻抗的线性关系，建立体积分数和边界电压的关系模型；步骤2：采用不同频率的激励电流对成像区域边界处进行激励，测量每个频率下不同时刻的边界电压数据，采用式(1)获得每个频率下的一组边界电压差数据：Δυ_i(t)＝v_i(t)‑v_i(1) (式1)，其中，υ_i(t)表示激励频率为ω_i的不同时刻下的边界电压数据，i表示阻抗频谱内的第i个频率，i≤I且I为正整数，t≥2，υ_i(1)表示激励频率为ω_i的时刻1下边界电压数据；步骤3：根据步骤1的体积分数和边界电压的关系模型构造逆问题目标函数，优化目标函数并利用逆问题方法得到体积分数变化的求解公式，将步骤2得到的多个频率的边界电压差数据输入求解公式，得到成像区域内体积分数变化值；步骤4：将步骤3得到的成像区域内体积分数变化值代入步骤1中得到的体积分数和阻抗的线性关系，获得成像区域内的阻抗变化，将阻抗变化利用色阶表示在成像区域内，得到阻抗变化图像。