基于模型組思想的ET重建圖像質(zhì)量評價及算法分析.pdf

1、電學(xué)層析成像技術(shù)(Electrical Tomography，ET)屬于過程層析成像的一種，于20世紀80年代開始作為一門獨立的技術(shù)發(fā)展起來。ET技術(shù)雖然包含多種形式，但卻普遍具有成像速度快，無輻射，非侵入等特點，加之結(jié)構(gòu)簡單，成本低等優(yōu)勢，非常適合生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域及工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用需求，因此得到了快速發(fā)展。
　　 ET技術(shù)的發(fā)展雖然很快，但其具有的“軟場”特性、欠定性和病態(tài)性使其成像質(zhì)量受到很大影響，技術(shù)的發(fā)展也受到了一定的制約。為

2、了改善ET技術(shù)的成像質(zhì)量，ET圖像重建算法一直被廣大研究者們所關(guān)注。為了客觀全面的評價圖像重建算法的特性，研究者們開展了大量的工作，提出了各種評估方法。其中，基于模型組思想的圖像質(zhì)量評估方法具有一些獨特的性質(zhì)，其在理論上能夠反映出算法對物體變化的跟蹤能力的強弱，因此是算法評估工作的一個新的發(fā)展方向。本課題利用該評估方法，通過建立不同的模型組對一些經(jīng)典的ET圖像重建算法進行了全面的考察，詳細分析各算法的跟蹤能力，課題研究的過程和結(jié)果對ET

3、圖像重建算法的評估工作都很有借鑒意義。本課題主要的研究內(nèi)容包括：
　　 1.ET建模、算法實現(xiàn)及圖像重建在對ET技術(shù)原理理解的基礎(chǔ)上，利用COMSOL有限元分析軟件設(shè)計實現(xiàn)了多套ECT模型組，利用MATLAB編程實現(xiàn)了一系列當(dāng)前研究工作中被廣泛采用的圖像重建算法，并成功利用這些算法和建模得到的邊界測量數(shù)據(jù)進行圖像重建工作。
　　 2.模型組的設(shè)定及評價參數(shù)的選擇建立了三大類共四種模型組，針對不同的模型組，設(shè)定了不同的評價

4、參數(shù)來考察重建算法對物體大小、形狀、距離、電特性等方面變化的跟蹤能力。根據(jù)參數(shù)計算結(jié)果，對算法進行了詳細的分析。實驗證明，算法特性得到了更全面的考察。
　　 3.ET重建圖像質(zhì)量評估軟件設(shè)計基于模型組思想，利用Visual Basci.NET和SQL Server設(shè)計開發(fā)了ET重建圖像質(zhì)量評估軟件。軟件界面友好，操作簡單而規(guī)范，能夠成功對24位BMP格式的重建圖像進行處理并進行參數(shù)計算，完成了預(yù)期目標(biāo)，適合于實際應(yīng)用。