3D-EIT系统电极优化设计

作     者：陈晓艳 李宏英 赵秋红 范文茹 CHEN Xiao-Yan;LI Hong-Ying;ZHAO Qiu-Hong;FAN Wen-Ru

作者机构：天津科技大学电子信息与自动化学院天津300222 中国民航大学航空自动化学院天津300300 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(50937005) 天津市科委自然科学基金(12JCYBJC19500) 

出 版 物：《中国生物医学工程学报》 (Chinese Journal of Biomedical Engineering)

年 卷 期：2014年第31卷第2期

页      码：155-160页

摘      要：探究三维电阻抗成像系统电极结构对数据测量及图像重建的影响。考虑到电极形状和电极在边界上的分布状态对成像效果的影响,在构建的3D电阻抗系统模型及层间准对角激励相邻(QBD)测量工作模式下,对方形电极(I型)、圆形电极(II型)、同心圆复合电极(III型)和方圆复合电极(IV型)4种形状电极,就0.2到0.7之间8种不同电极占空比(DR)情况进行对比研究。采用重建图像的相关度R,敏感场的灵敏度均匀性P,测量电压动态范围D进行评价。对比结果表明,在DR为0.4~0.5之间,4种电极结构下的图像相关度R均优于其他DR情况,而且IV型电极的R和P指标略优于I^III型,但复合型电极(III和IV型)在DR为0.3和0.35时边界测量电压动态范围D偏大,稳定性差。对三维场域中5个高度不等(7.5~30 cm之间)、电导率相同的物体,采用共轭梯度算法进行图像重建。数据经归一化处理,截取2个电极层、1个电极间层及2个电极外层共5个等间隔的不同断层图像进行对比,4种电极模型下的成像结果均与真实分布相吻合,IV型电极所成图像伪影略小,效果较好,与指标评价结果一致。本研究为QBD模式的三维电阻抗成像系统确定了电极形状及电极分布,为进一步研究三维空间的电阻抗分布奠定基础。

主 题 词：3D-EIT 电极优化 图像评价 

学科分类：08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.0258-8021.2014.02.004

馆 藏 号：203141169...