1.一種基于乘性正則化的生物醫(yī)學電阻抗成像方法,其特征在于,包括以下步驟:
在待成像物體周圍布置多個電極,并在測量過程中,輪流恒流激勵所述多個電極中的兩個電極并測量所述多個電極中的其他電極上的電位差,以得到一幀測量數(shù)據(jù);
根據(jù)所述測量數(shù)據(jù)和正向仿真數(shù)據(jù)計算電阻抗成像問題的數(shù)據(jù)誤差項,并根據(jù)預設的乘性正則項和所述數(shù)據(jù)誤差項計算目標泛函;
通過迭代方法極小化所述目標泛函以進行圖像重建。
2.如權利要求1所述的基于乘性正則化的生物醫(yī)學電阻抗成像方法,其特征在于,所述電阻抗成像問題的數(shù)據(jù)誤差項通過以下公式計算獲得:
數(shù)據(jù)誤差項=||S(σ)-m||2
其中,σ為待反演電導率,S(·)為求解正問題的前向算子,m為所述測量數(shù)據(jù)。
3.如權利要求1或2所述的基于乘性正則化的生物醫(yī)學電阻抗成像方法,其特征在于,所述預設的乘性正則項是基于全變分原理而設定的,其中,所述根據(jù)預設的乘性正則項和所述數(shù)據(jù)誤差項計算目標泛函,包括:
將所述數(shù)據(jù)誤差項與所述基于全變分原理的乘性正則項進行乘法計算,以得到所述目標泛函。
4.如權利要求1所述的基于乘性正則化的生物醫(yī)學電阻抗成像方法,其特征在于,對于確定的所述恒流激勵,所述待成像物體內(nèi)的電位分布滿足如下泊松方程和邊界條件:
在邊界上電極l處
在邊界上其他地方
其中,φ為所述待成像物體內(nèi)的電位分布,σ為其電導率分布,Il為通過電極l的電流,n為邊界法向,r為空間坐標。
5.如權利要求1所述的基于乘性正則化的生物醫(yī)學電阻抗成像方法,其特征在于,所述迭代方法包括最速下降法、牛頓法、共軛梯度法中的任意一種。
6.一種基于乘性正則化的生物醫(yī)學電阻抗成像裝置,其特征在于,包括:
測量模塊,用于在待成像物體周圍布置多個電極,并在測量過程中,輪流恒流激勵所述多個電極中的兩個電極并測量所述多個電極中的其他電極上的電位差,以得到一幀測量數(shù)據(jù);
計算模塊,用于根據(jù)所述測量數(shù)據(jù)和正向仿真數(shù)據(jù)計算電阻抗成像問題的數(shù)據(jù)誤差項,并根據(jù)預設的乘性正則項和所述數(shù)據(jù)誤差項計算目標泛函;
圖像重建模塊,用于通過迭代方法極小化所述目標泛函以進行圖像重建。
7.如權利要求6所述的基于乘性正則化的生物醫(yī)學電阻抗成像裝置,其特征在于,所述電阻抗成像問題的數(shù)據(jù)誤差項通過以下公式計算獲得:
數(shù)據(jù)誤差項=||S(σ)-m||2
其中,σ為待反演電導率,S(·)為求解正問題的前向算子,m為所述測量數(shù)據(jù)。
8.如權利要求6或7所述的基于乘性正則化的生物醫(yī)學電阻抗成像裝置,其特征在于,所述預設的乘性正則項是基于全變分原理而設定的,其中,所述計算模塊具體用于:
將所述數(shù)據(jù)誤差項與所述基于全變分原理的乘性正則項進行乘法計算,以得到所述目標泛函。
9.如權利要求6所述的基于乘性正則化的生物醫(yī)學電阻抗成像裝置,其特征在于,對于確定的所述恒流激勵,所述待成像物體內(nèi)的電位分布滿足如下泊松方程和邊界條件:
在邊界上電極l處
在邊界上其他地方
其中,φ為所述待成像物體內(nèi)的電位分布,σ為其電導率分布,Il為通過電極l的電流,n為邊界法向,r為空間坐標。
10.如權利要求6所述的基于乘性正則化的生物醫(yī)學電阻抗成像裝置,其特征在于,所述迭代方法包括最速下降法、牛頓法、共軛梯度法中的任意一種。