基于模型組思想的ET重建圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)及算法分析.pdf

1、電學(xué)層析成像技術(shù)(Electrical Tomography，ET)屬于過(guò)程層析成像的一種，于20世紀(jì)80年代開(kāi)始作為一門(mén)獨(dú)立的技術(shù)發(fā)展起來(lái)。ET技術(shù)雖然包含多種形式，但卻普遍具有成像速度快，無(wú)輻射，非侵入等特點(diǎn)，加之結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低等優(yōu)勢(shì)，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(chǎng)”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(píng)價(jià)圖像重建算法的特性，研究者們開(kāi)展了大量的工作，提出了各種評(píng)估方法。其中，基于模型組思想的圖像質(zhì)量評(píng)估方法具有一些獨(dú)特的性質(zhì)，其在理論上能夠反映出算法對(duì)物體變化的跟蹤能力的強(qiáng)弱，因此是算法評(píng)估工作的一個(gè)新的發(fā)展方向。本課題利用該評(píng)估方法，通過(guò)建立不同的模型組對(duì)一些經(jīng)典的ET圖像重建算法進(jìn)行了全面的考察，詳細(xì)分析各算法的跟蹤能力，課題研究的過(guò)程和結(jié)果對(duì)ET

3、圖像重建算法的評(píng)估工作都很有借鑒意義。本課題主要的研究?jī)?nèi)容包括：
　　 1.ET建模、算法實(shí)現(xiàn)及圖像重建在對(duì)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(jì)實(shí)現(xiàn)了多套ECT模型組，利用MATLAB編程實(shí)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(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建工作。
　　 2.模型組的設(shè)定及評(píng)價(jià)參數(shù)的選擇建立了三大類(lèi)共四種模型組，針對(duì)不同的模型組，設(shè)定了不同的評(píng)價(jià)

4、參數(shù)來(lái)考察重建算法對(duì)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(jì)算結(jié)果，對(duì)算法進(jìn)行了詳細(xì)的分析。實(shí)驗(yàn)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(píng)估軟件設(shè)計(jì)基于模型組思想，利用Visual Basci.NET和SQL Server設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了ET重建圖像質(zhì)量評(píng)估軟件。軟件界面友好，操作簡(jiǎn)單而規(guī)范，能夠成功對(duì)24位BMP格式的重建圖像進(jìn)行處理并進(jìn)行參數(shù)計(jì)算，完成了預(yù)期目標(biāo)，適合于實(shí)際應(yīng)用。