專利名稱：基于回歸分析的節(jié)點映射圖像重構(gòu)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無損檢測和物體內(nèi)部成像技術(shù)，特別是一種基于外部激勵和邊界測量
的內(nèi)部圖像重構(gòu)方法，具體為一種基于回歸分析的節(jié)點映射圖像重構(gòu)方法，應(yīng)用于軍事、地 質(zhì)、勘探、石油、化工、冶金、醫(yī)學等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于不同的介質(zhì)具有不同的導電和導磁特征，對介質(zhì)復(fù)阻抗進行復(fù)合成像，通常 稱為電阻抗成像(Electrical Impedance Tomography,簡稱EIT)，也有稱為電學成像技術(shù) (Electrical Tomogr即hy，簡稱ET)，是二十世紀末迅速發(fā)展起來的一種新的成像技術(shù)。基 本原理是利用介質(zhì)的阻抗特性，通過外部電極施加一定的電(或磁)激勵，由表面不同位置 的電極測得的電參量(通常是電位分布)信息，用一定的計算方法來重構(gòu)內(nèi)部的阻抗或阻 抗變化的分布圖像。若不考慮虛部信息，只檢測介質(zhì)的電阻特性，通常稱為電阻(率)成像 (Electrical Resistance Tomography,簡稱ERT)或電導率成像(Electricalconductivity Tomography,簡稱ECT)，利用介質(zhì)容抗特性的圖像重構(gòu)研究，稱為電容成像(Electrical Capacitance Tomogr即hy，簡禾爾ECT)。此夕卜還有電石茲成像(Electromagnetic Tomogr即hy， 簡稱EMT)，研究對象涵蓋了電導率o 、電容率e 、導磁率y等電磁參數(shù)。
在不同的發(fā)展時期和不同的領(lǐng)域，電阻抗成像的名稱也有所不同。早期研究 都是二維成像，故沿用了 "tomography"的稱法，通常譯作斷層(也稱體層或?qū)游?成 像或電阻抗CT， 二十世紀70年代，美國Wiseonsin大學的Swanson D. K首先提出了電 阻抗成像(EIT)的方法。1984年，英國Sheffield大學的Barber和Brown等學者設(shè)計 了外加電勢層析成像(Applied Potential Tomography,簡稱APT) ， 二十世紀八十年代 中期，英國曼徹斯特大學理工學院(UMIST)以M.S.Plaskowaski博士為首的研究小組提 出"流動成像"(Flowlmaging) ， 1988年，UMIST率先研制成功一種構(gòu)造簡單、價格低廉、 動態(tài)響應(yīng)好，且不與被測介質(zhì)直接接觸的8電極電容層析成像系統(tǒng)。在地學領(lǐng)域，主要 考察介質(zhì)的電阻特性，1987年島裕雅(Shima and Sakayama)等提出了電阻率層析成像 (Resistivitytomogr即hy，簡稱RT) —詞，并提出了反演解釋的方法。在石油、化工、電力及 冶金等行業(yè)的過程檢測中，也主要利用電阻成像和電容成像，有時直接將其稱作過程層析 成像(Process Tomography ，簡稱PT)。 盡管應(yīng)用領(lǐng)域和稱謂不盡相同，考察的介質(zhì)各有側(cè)重，模型、激勵方法和電極形狀 也有所差異，但原理和圖像重構(gòu)算法都基本類似，都是為了揭示電流場中電阻抗的變化，所 以都可以歸納到電阻抗成像技術(shù)的研究范疇。 大多的電阻抗成像系統(tǒng)設(shè)計仍處于試驗階段，主要集中在圖像重構(gòu)方法的研究， 目前應(yīng)用最多的是反投景讚法(Barber DC，Seagar AD. Fast reconstruction ofresistive images. Clin Phys and Physiol Meas， 1987 ;8 (supplement A) :47-54)，盡管反投景讚法 在各類算法中速度是最快的，但仍不能達到實時成像的要求，并且成像分辨率很低，離實際 應(yīng)用還有很大的距離。
基于外部激勵和邊界測量的內(nèi)部圖像重構(gòu)技術(shù)可以從遠端傳感器獲得不可到達區(qū)域內(nèi)的精確定量信息，可以實現(xiàn)非侵入甚至可以通過電磁感應(yīng)進行非接觸激勵和測量，所以具有很好的安全性能。另外，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉，盡管出現(xiàn)的時間很短，但在許多領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景，受到廣泛的重視和研究。在工業(yè)上，利用不同介質(zhì)的電阻、電容特性進行兩相流和多相流檢測，可用于監(jiān)測汽液容器和輸送管路中的混合體分布，也可用來評定材料的優(yōu)劣；在地質(zhì)地理測量中，在表面或鉆孔設(shè)置電極用來定位阻抗異常點。利用泥土、巖石、水源、石油、礦藏的阻抗差異特性成像，可進行地下勘探、地質(zhì)結(jié)構(gòu)研究，用來確定地下水、地下天然氣及石油分布，成為物探技術(shù)的前沿課題之一 ；在軍事上可用于地下測量、排除地雷等。特別是在生物和醫(yī)學領(lǐng)域，由于植物和動物組織表現(xiàn)出阻性、容性和感性特征，電阻抗隨頻率不同而產(chǎn)生很大變化，不同組織的阻抗特性差別顯著，尤其是動物器官生理活動(如呼吸、心臟搏動)的不同時期阻抗也發(fā)生顯著變化。此外，組織在不同的生理狀態(tài)其阻抗差異也很大。所以利用EIT對生物組織進行成像，不僅可以區(qū)分不同的組織結(jié)構(gòu)，而且可以對組織生理病理特性成像，能夠在未發(fā)生器質(zhì)性變化的情況下檢測出生理功能的變化，具有其它醫(yī)學影像技術(shù)無法比擬的優(yōu)點，對于醫(yī)學研究和疾病診斷具有特別重要的意義，具有廣闊的應(yīng)用前景。 電阻抗成像技術(shù)的主要技術(shù)瓶頸是由于逆問題的不適定性而只能采用一些近似求解的方法，導致不可避免地存在一定的誤差。同時，由于成像精度與運算時間的矛盾，目前仍無法達到實際應(yīng)用的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于回歸分析的節(jié)點映射圖像重構(gòu)方法，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。本發(fā)明減少了運算量，節(jié)省了計算時間，運算速度和重構(gòu)圖像質(zhì)量都得到大幅度提高。
本發(fā)明提供的一種基于回歸分析的節(jié)點映射圖像重構(gòu)方法包括的步驟
1)根據(jù)實際的物理模型建立數(shù)學模型。
2)根據(jù)實際物理模型的幾何形狀以及激勵和測量方式確定數(shù)學模型場域、激勵和
測量電極位置，設(shè)定需計算的場域內(nèi)系列節(jié)點坐標。 3)選擇激勵方式，預(yù)設(shè)激勵電極。 4)通過解析或數(shù)值計算方法，計算已知初始狀態(tài)各節(jié)點和電極位置的電位。
5)應(yīng)用回歸分析的方法，擬合初始狀態(tài)邊界電位分布函數(shù)方程。
6)根據(jù)各節(jié)點的計算電位依據(jù)等位對應(yīng)關(guān)系計算各節(jié)點在邊界的映射位置。
7)讀入測量狀態(tài)下電極實際測量電位值。 8)應(yīng)用回歸分析的方法，擬合測量狀態(tài)邊界電位分布函數(shù)方程。 9)根據(jù)測量狀態(tài)與初始狀態(tài)邊界電位變化值計算各節(jié)點阻抗變化值重復(fù)步驟
3)-9)，并將各節(jié)點阻抗變化值分別累加。 10)根據(jù)需要，設(shè)定圖像分辨率，應(yīng)用回歸分析的方法，在各節(jié)點阻抗變化值的基礎(chǔ)上，通過數(shù)據(jù)插值計算重構(gòu)圖像矩陣。 11)根據(jù)需要，將圖像矩陣轉(zhuǎn)換為灰度或偽彩色像素值，進行圖像輸出。
所述方法中的數(shù)學模型由具體物理模型決定，不受所述二維圓形場域限制。
5
所述的電極數(shù)量可根據(jù)具體情況自由選擇，激勵電極對也可根據(jù)具體情況自由組 合，依次循環(huán)。 所述的方法以場域內(nèi)部節(jié)點作為電位分布和阻抗的基本計算單位，節(jié)點數(shù)量和位 置的選擇是任意的。不需對場域進行單元剖分和對剖分單元進行計算，對計算方法的選擇 更加靈活，除了有限元法、有限差分法、邊界元法等數(shù)值計算方法以外，還可以選擇無單元 法；根據(jù)等位對應(yīng)關(guān)系得到邊界電位變化與內(nèi)部節(jié)點阻抗變化之間的映射關(guān)系
<formula>formula see original document page 6</formula> 擬合分布函數(shù)方程亦不受冪函數(shù)限制。 所述的節(jié)點阻抗計算中應(yīng)用了回歸分析的方法，將節(jié)點阻抗特征值轉(zhuǎn)換為任意分 辨率的圖像。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點和產(chǎn)生的積極效果 等位線反投影法是目前應(yīng)用最廣泛的一種成像方法。本發(fā)明與等位線反投影法相 比，具有如下特點 1)等位線反投影法通過對場域進行單元剖分，以剖分單元作為電位和阻抗的基本 計算單位。本發(fā)明方法以場域內(nèi)部節(jié)點作為電位分布和阻抗的基本計算單位，不需對場域 進行單元剖分和對剖分單元進行計算，擺脫了單元對數(shù)值計算方法的限制，可以選擇精度 高、計算速度快的無單元法進行計算。 2)等位線反投影法的成像精度受電極數(shù)目的制約。盡管增加電極會在一定程度上 提高近表層成像精度，但是隨著電極數(shù)量增多，激勵電流能量向邊界偏移，反而導致中心部 位成像靈敏度降低。本發(fā)明應(yīng)用回歸分析方法對邊界測量數(shù)據(jù)進行處理，可以得到連續(xù)邊 界電位分布，突破了測量電極數(shù)目對成像質(zhì)量的限制。 3)等位線反投影法對邊界測量電位進行分段均值近似處理，反投影回通過兩個測 量電極的等位線與邊界所圍成的區(qū)域中的所有剖分單元，計算精度低。本發(fā)明應(yīng)用回歸分 析方法對邊界測量數(shù)據(jù)進行擬合，將邊界電位階梯折線改進為連續(xù)曲線，將投影區(qū)域改進 為投影線，將反映內(nèi)部阻抗特征的計算對象由剖分單元改進為節(jié)點。根據(jù)等位對應(yīng)在內(nèi)部 節(jié)點和邊界之間建立起一種映射關(guān)系。 4)等位線反投影法將剖分單元作為重構(gòu)圖像的基本像素。本發(fā)明應(yīng)用回歸分析方 法，將重構(gòu)圖像的基本像素由剖分單元改進為任意精度的細密網(wǎng)格，分辨率不受節(jié)點規(guī)模 的限制。 5)由于本發(fā)明方法以節(jié)點作為電位和阻抗的基本計算單位，不需對場域進行單元 剖分，對計算方法的選擇更加靈活，除了有限元法、有限差分法、邊界元法等數(shù)值計算方法 以外，還可以選擇無單元法。無單元法擺脫了單元的限制，不僅具有精度高、計算速度快的 特點，而且可用于解決薄板、微小氣隙、運動部件等有限元法不能有效求解的問題，拓展了 該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。 6)由于不需要進行單元剖分，省去了對剖分單元的計算，簡化了計算步驟。而且， 在同等離散規(guī)模下，節(jié)點數(shù)量大約只有剖分單元數(shù)量的一半，極大地減少了運算量，節(jié)省了 計算時間，成像速度得到指數(shù)倍地提高。
7)由于在邊界電位計算中應(yīng)用了擬合回歸分析的方法，使計算精度不再受電極數(shù)量的制約，降低了對硬件電路的要求，減少了因增加電極數(shù)量和控制電路等硬件的額外成本，并且解決了因電極數(shù)量增多而導致中心部位靈敏度低的問題。 8)將邊界電位分段均值近似折線改進為連續(xù)曲線的精確計算，極大地提高了計算精度。 9)由于在節(jié)點阻抗計算中應(yīng)用了插值回歸分析的方法，使成像質(zhì)量不再受離散規(guī)
模的制約，不需要通過增加節(jié)點規(guī)模來提高圖像分辨率，節(jié)省了運算量和計算時間。 10)本發(fā)明應(yīng)用回歸分析方法，可以將節(jié)點阻抗特征值轉(zhuǎn)換為任意分辨率的圖像，
極大地提高了重構(gòu)圖像的質(zhì)量。


圖116電極圓形場域模型。圖2本發(fā)明建立的數(shù)學模型。圖3本發(fā)明重構(gòu)的灰度圖像示意圖。圖4本發(fā)明重構(gòu)的偽彩色圖像示意圖。圖5本發(fā)明偽彩色等值線圖像示意圖。圖6本發(fā)明中心鋁棒實驗示意圖(a)裝置，(b)成像。圖7本發(fā)明邊緣樹脂棒實驗示意圖(a)裝置，(b)成像。圖8人體胸腔電阻抗成像實驗示意圖。圖9人體胸腔電阻抗重構(gòu)圖像示意圖。圖io本發(fā)明工藝流程框圖。
具體實施方式
。 本發(fā)明結(jié)合

如下 本發(fā)明的硬件部分主要包括激勵電路、測量電路，速度和精度等具體性能的參數(shù)由應(yīng)用實例的具體情況和要求決定。數(shù)據(jù)處理和計算通常應(yīng)用計算機完成，對計算機配置和計算軟件無特別要求，只要滿足應(yīng)用中具體實例的成像速度和計算軟件運行環(huán)境的要求即可。硬件部分與有關(guān)敘述見文獻"基于DSP控制的電阻抗成像系統(tǒng)設(shè)計，(電工理論與新技術(shù)學術(shù)年會論文集2005年)"和"偽測量值法在電阻抗成像中的應(yīng)用研究"。(微計算機信息2009年31期)。 圖10為本發(fā)明方法的工藝流程框圖，包括根據(jù)具體應(yīng)用實例建立數(shù)學模型、設(shè)定電極位置、選擇激勵方式、實施測量、計算及圖像重構(gòu)的整個流程，具體步驟如前面發(fā)明內(nèi)容部分所述。 由于實際中電流都是沿著導體內(nèi)部三維立體空間傳播的，并不存在理想的二維傳播情況，為了進行實驗驗證，可以選擇在三維空間某一方向上分布接近均勻或在某一方向上取均值的辦法進行二維近似。本實驗物理模型為一個16電極、直徑285mm、高100mm的圓柱體有機玻璃水槽，內(nèi)盛NaCl溶液，激勵電極為矩形，采用相鄰激勵模式。在實驗中要求電極和成像目標在沿著圓柱體軸向?qū)ΨQ并超出液面之上，以使電場在模型軸向上分布近似均勻，用以進行二維成像實驗。
本發(fā)明基于回歸分析的節(jié)點映射圖像重構(gòu)方法包括的步驟具體描述如下
根據(jù)實際物理模型的幾何形狀以及激勵和測量方式確定數(shù)學模型場域、激勵和測量電極位置，設(shè)定需計算的場域內(nèi)系列節(jié)點坐標。選擇激勵方式，預(yù)設(shè)激勵電極對。激勵電極成對出現(xiàn)，電流由其中一個注入，從另一個流出。激勵電極對的數(shù)量由實際物理模型的激勵電極數(shù)量和激勵方式?jīng)Q定。 圖1為16電極圓形場域模型示意圖，其中灰色部分為0. 9% NaCl溶液，白色和黑色區(qū)域分別為鋁棒和有機玻璃棒。建立的數(shù)學模型如圖2，選擇相鄰激勵模式，激勵電極對分別按照l-2、2-3、…、15-16、 16-1依次循環(huán)。 通過解析或數(shù)值計算方法，計算已知初始狀態(tài)各節(jié)點和電極位置的電位。應(yīng)用回歸分析的方法，擬合初始狀態(tài)邊界電位分布函數(shù)方程。根據(jù)各節(jié)點的計算電位依據(jù)等位對應(yīng)關(guān)系計算各節(jié)點在邊界的映射位置。 根據(jù)電極位置的計算電位，求邊界電位分布擬合函數(shù)方程(以冪函數(shù)形式為例)
肝l《")-月x"+P2X"+…+Ax+幾,I^i^
H (1) 式中n為擬合多項式階數(shù)，可根據(jù)計算速度和精度要求進行預(yù)設(shè)。x為邊界位置坐
標，Pi(i = 1，2，... ，n+l)為根據(jù)不同位置的電位分布計算得到的擬合系數(shù)，n是預(yù)設(shè)階數(shù)
(擬合計算即是將有限數(shù)量的點坐標帶入預(yù)設(shè)的曲線方程求取該方程系數(shù)的過程)。所述
的擬合函數(shù)方程也可為三角函數(shù)、雙曲函數(shù)、指數(shù)函數(shù)或其它形式，不受冪函數(shù)限制。 將各節(jié)點的計算電位帶入式(1)計算各節(jié)點在邊界的映射坐標x。 讀入測量狀態(tài)下電極實際測量電位值。 根據(jù)電極測量電位值，求邊界電位分布擬合函數(shù)方程
ml 余)，","—十《X+^^2^ 其中，qi(i = 1，2， . ， n+l)為系數(shù)
將各節(jié)點在邊界的映射坐標x帶入
(2)
擬合分布函數(shù)方程亦不受冪函數(shù)限制。
一 (3)
求得各節(jié)點阻抗相對變化值。
輪流改變激勵電極，重復(fù)上述文中描述的預(yù)設(shè)激勵電極的步驟至計算各節(jié)點阻抗
變化值的步驟，并將各節(jié)點阻抗變化值分別累加。 根據(jù)需要，設(shè)定圖像分辨率，在各節(jié)點阻抗變化累加值的基礎(chǔ)上，通過數(shù)據(jù)插值計算重構(gòu)圖像矩陣。 將圖像矩陣轉(zhuǎn)換為灰度或偽彩色像素值，進行圖像打印或顯示。 圖3為本實例重構(gòu)的灰度圖像，圖4為偽彩色圖像，圖5為偽彩色等值線圖像。 應(yīng)用實例1 : 應(yīng)用圖1所示16電極模型，在鹽水槽中心放入一根鋁棒進行實驗，采用相鄰激勵和圖2所示數(shù)學模型，應(yīng)用節(jié)點映射法得到的二維動態(tài)阻抗重構(gòu)圖像，如圖6。
應(yīng)用實例2:
應(yīng)用圖1所示16電極模型，在鹽水槽靠近邊緣處放入一根樹脂棒進行實驗，采用 相鄰激勵和圖2所示數(shù)學模型，應(yīng)用節(jié)點映射法得到的二維動態(tài)阻抗重構(gòu)圖像如圖7。
應(yīng)用實例3: 圖8為人體胸腔電阻抗成像實驗圖。測試電極為粘貼式心電ECG電極，在劍突骨 下沿以上lcm的平面所在胸腔表面均勻布置16個電極(黑色)作為激勵電極，同時在劍突 骨下沿以上4cm處采用同樣的方法均勻布置16個電極(紅色)作為測量電極。激勵信號 為頻率100kHz、幅值0. 5mA的電流。分別在呼氣末和吸氣末時刻讀取數(shù)據(jù)，應(yīng)用節(jié)點映射法 重構(gòu)圖像，圖9為人體胸腔電阻抗重構(gòu)圖像。 實驗證明了對人體呼吸過程中胸腔電阻抗信息進行檢測與實時成像的可行性，與 現(xiàn)有技術(shù)相比，圖像質(zhì)量和實時成像性能都得到大幅度提高。 本發(fā)明是一種數(shù)據(jù)處理和計算方法，對各參數(shù)的具體取值和取值范圍無特別要 求，可以根據(jù)實際應(yīng)用中具體情況和要求不同而設(shè)定。本說明書涉及的實例只是為了闡釋 本發(fā)明的實施步驟和說明方法的性能，本發(fā)明的應(yīng)用不受實例中具體參數(shù)和取值范圍限 制。
權(quán)利要求
一種基于回歸分析的節(jié)點映射圖像重構(gòu)方法，其特征在于它包括的步驟1)根據(jù)實際的物理模型建立數(shù)學模型；2)根據(jù)實際物理模型的幾何形狀以及激勵和測量方式確定數(shù)學模型場域、激勵和測量電極位置，設(shè)定需計算的場域內(nèi)系列節(jié)點坐標；3)選擇激勵方式，預(yù)設(shè)激勵電極；4)通過解析或數(shù)值計算方法，計算已知初始狀態(tài)各節(jié)點和電極位置的電位；5)應(yīng)用回歸分析的方法，擬合初始狀態(tài)邊界電位分布函數(shù)方程；6)根據(jù)各節(jié)點的計算電位依據(jù)等位對應(yīng)關(guān)系計算各節(jié)點在邊界的映射位置；7)讀入測量狀態(tài)下電極實際測量電位值；8)應(yīng)用回歸分析的方法，擬合測量狀態(tài)邊界電位分布函數(shù)方程；9)根據(jù)測量狀態(tài)與初始狀態(tài)邊界電位變化值計算各節(jié)點阻抗變化值；重復(fù)步驟3)-9)，并將各節(jié)點阻抗變化值分別累加；10)根據(jù)需要，設(shè)定圖像分辨率，應(yīng)用回歸分析的方法，在各節(jié)點阻抗變化值的基礎(chǔ)上，通過數(shù)據(jù)插值計算重構(gòu)圖像矩陣；11)根據(jù)需要，將圖像矩陣轉(zhuǎn)換為灰度或偽彩色像素值，進行圖像輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的數(shù)學模型由具體物理模型決定，不 受所述二維圓形場域限制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的電極數(shù)量可根據(jù)具體情況自由選 擇，激勵電極對也可根據(jù)具體情況自由組合，依次循環(huán)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的初始狀態(tài)邊界電位分布應(yīng)用回歸分析方法進行計算，得到邊界電位的擬合分布函數(shù)方程<formula>formula see original document page 2</formula>式中n為擬合多項式預(yù)設(shè)階數(shù)，x為邊界位置坐標，Pi(i = l，2，...，n+l)為系數(shù)； 所述的擬合分布函數(shù)方程還可為三角函數(shù)、雙曲函數(shù)、指數(shù)函數(shù)或其它形式，不受冪函 數(shù)限制。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的測量狀態(tài)邊界電位分布應(yīng)用回歸分 析方法進行計算，得到邊界電位的擬合分布函數(shù)方程<formula>formula see original document page 2</formula>式中n為擬合多項式預(yù)設(shè)階數(shù)，x為邊界位置坐標，qi(i = l，2，...，n+l)為系數(shù)；擬合分布函數(shù)方程亦不受冪函數(shù)限制。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的方法以場域內(nèi)部節(jié)點作為電位分布 和阻抗的基本計算單位，節(jié)點數(shù)量和位置的選擇是任意的。不需對場域進行單元剖分和對 剖分單元進行計算，對計算方法的選擇更加靈活，除了有限元法、有限差分法、邊界元法等 數(shù)值計算方法以外，還可以選擇無單元等方法；根據(jù)等位對應(yīng)關(guān)系得到邊界電位變化與內(nèi) 部節(jié)點阻抗變化之間的映射關(guān)系<formula>formula see original document page 3</formula>映射方程亦不受冪函數(shù)限制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的節(jié)點阻抗計算中應(yīng)用了回歸分析的 方法，將節(jié)點阻抗特征值轉(zhuǎn)換為任意分辨率的圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于回歸分析的節(jié)點映射圖像重構(gòu)方法。根據(jù)實際物理模型的幾何形狀以及激勵和測量方式確定數(shù)學模型場域、激勵和測量電極位置，設(shè)定需計算的場域內(nèi)系列節(jié)點坐標，計算已知初始狀態(tài)各節(jié)點和電極位置的電位。應(yīng)用回歸分析擬合邊界電位分布函數(shù)方程，根據(jù)各節(jié)點的計算電位依據(jù)等位對應(yīng)關(guān)系計算各節(jié)點在邊界的映射位置。讀入實測電位值，應(yīng)用回歸分析擬合測量狀態(tài)邊界電位分布函數(shù)方程，根據(jù)測量狀態(tài)與初始狀態(tài)邊界電位變化值計算各節(jié)點阻抗變化值。重復(fù)以上步驟，并將各節(jié)點阻抗變化值分別累加。設(shè)定圖像分辨率，應(yīng)用回歸分析在各節(jié)點阻抗變化值的基礎(chǔ)上通過數(shù)據(jù)插值計算重構(gòu)圖像矩陣，再轉(zhuǎn)換為灰度或偽彩色像素值，進行圖像輸出。本發(fā)明減少了運算量，節(jié)省時間，實現(xiàn)實時成像，運算速度和重構(gòu)圖像質(zhì)量都得到大幅度提高，可應(yīng)用于軍事、地質(zhì)、勘探、石油、化工、冶金、醫(yī)學等領(lǐng)域。
文檔編號G01R19/00GK101794453SQ20101013180
公開日2010年8月4日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者張劍軍, 張帥, 徐桂芝, 顏威利 申請人:河北工業(yè)大學