基于L1和L2范數(shù)的EIT靜態(tài)成像算法的對比研究.pdf

1、電阻抗層析成像(Electrical Impedance Tomography，EIT)是最近些年發(fā)展起來的一種新型的電學測量技術(shù)，具有可視化、無輻射、非侵入、響應快、結(jié)構(gòu)簡單以及成本低廉等優(yōu)點。在EIT技術(shù)中，根據(jù)成像目標的不同，可以分為動態(tài)成像和靜態(tài)成像兩類。靜態(tài)成像是以電導率的絕對值分布作為成像目標，重建的是電導率的絕對值分布，能反映電導率分布的實際情況，與動態(tài)成像相比，所包含的信息較大，對理論和臨床診斷具有重要的意義，因此靜態(tài)成

2、像算法成為當前EIT技術(shù)研究的重點。圖像重建算法的目標函數(shù)為電壓測量值與電壓計算值之間殘差的范數(shù)與罰函數(shù)兩項之和，這兩項分別可以采用L1范數(shù)或 L2范數(shù)，本文研究了它們分別采用 L1范數(shù)或 L2范數(shù)時算法的成像能力以及抗噪能力。Newton-Raphson類靜態(tài)成像算法兩項都采用L2范數(shù)，對于采用L1范數(shù)的情況采用原始-對偶內(nèi)點法求解。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1.使用仿真軟件Eidors-v3.7.1設計評價系統(tǒng)，評價系統(tǒng)包

3、括評價模型和評價參數(shù)。建立9個評價模型，可以用于評估算法對于目標的位置、形狀、尺寸、數(shù)目和電導率的重建能力。評價參數(shù)包括圖像相關(guān)系數(shù)、圖像誤差和運行時間，可以用于定量的評估算法的成像能力。
　　2.對 Newton-Raphson類四種靜態(tài)成像算法的原理及特點進行描述和總結(jié)，并編寫 MATLAB程序，在此基礎(chǔ)上，使用評價系統(tǒng)分別對四種算法進行成像，然后以對成像結(jié)果進行分析研究，從而對比不同算法的重建能力。
　　3.使用原始-