基于EIT技术的二维头模型电特性研究

介绍了一种新的医学图象重建技术－电阻抗断层成像（EIT）技术，并用于头模型电阻抗特性的研究。本文给出了二维计算机模拟头模型，采用有限元方法进行正问题的求解，用简单反投影算法进行了图象的重建，成像结果与实际模型相近。     

电阻抗断层成像技术综述

介绍了生物医学工程的重要研究课题之一的电阻抗断层成像(EIT)技术,它是利用对物体表面的电测量来重建反映物体内部结构及功能变化图像的一种新颖的计算机影像技术．本文对EIT技术的发展、正问题、逆问题及硬件系统作了较为详细的介绍,并给出本课题组在该研究方面所取得的部分结果．     

反投影断层阻抗成像技术的图像处理与分析

反投影断层阻抗成像是电阻抗断层成像(EIT)中一种应用广泛、极为有效的重建算法,但是其结果存在一定噪声,并且分辨率也较低.本文应用数字图像处理的方法降低噪声、提高分辨率,数字图像处理的方法包括图像锐化、平滑降噪、直方图变换.处理结果显示图像基本上达到要求,得到优化.     

EIT 离散形式的最佳电流理论

介绍电阻抗成像技术(EIT)离散形式的最佳电流理论,并对最佳电流模式组定理进行了的严格证明．为最佳电流模式组算法的研究提供了依据,也为最佳电流理论应用于实际提供了可靠的理论基础．     

稀疏正则和自适应有限元的荧光分子断层成像

提出了一种基于稀疏正则和自适应有限元方法的两阶重建算法,在初始网格和次级网格光源重建实验中,根据重建问题的特点,选用两种不同的稀疏正则化方法.通过仿真实验表明,所提出的方法在荧光分子断层成像重建应用方面具有可行性、稳定性和高效性.     

Delaunay三角剖分的快速重建算法

本文描述了一种Delaunay三角剖分的快速重建算法,用以节省三角网格存储和传输时间.该算法既可以在基于均匀网格的Delaunay三角化过程中,直接生成点集序列,也可以推广到其他Delaunay三角剖分方法的输出结果,在O(n)的时间内生成点集序列.简单遍历这个点集序列就可以在O(n)的时间内重建Delaunay三角剖分.与以前的算法相比,该算法具有重建操作简单、执行速度快、拓扑信息完全隐藏在点集序列中、不需要增量插入操作等特点.     

融合边界条件的电阻抗图像重建仿真研究

结合成像目标的边界结构信息,提出一种新的改善电阻抗图像重建质量的方法．在生物医学电阻抗断层成像中,将传统采用圆形场域的重建模型改进为与人体胸腔边界近似的八边形场域,建立正问题数学模型,求解得到灵敏度系数矩阵,经等位线滤波反投影算法获得感兴趣区域的仿真分布图像．针对成像目标在场域中的不同分布情况,采用面积占空比对两种重建模型下的成像效果进行评价．图像及数据分析结果表明,改进方法重建图像伪影明显减少,面积占空比也更接近真实分布,提高了图像空间分辨率,达到了改善电阻抗重建图像质量的目的．     

平面任意区域的FEM三角剖分

提出了一种基于扫描线法布内节点的任意多区域三角形网格自动生成新算法．在节点的生成过程中,依据交点的局部区域特征判断扫描线,生成了分布合理的节点．在单元的生成过程中,对Delaunay算法进行了改进,实现了鲁棒性的自动剖分算法,且该结果已用于EIT的二维有限元计算,得以验证．     

多相流数值模拟中复杂地质体网格剖分实现技术

考虑到复杂地质体的网格化剖分建模技术对多相流体数值模拟精准度的影响,提出了基于布点法构建任意多边形、任意约束的PEBI(Perpendicular bisection)多约束、交互式网格剖分实现技术与网格生成算法。网格生成过程包括五个方面:布点;三角剖分;查找不合格三角形,调整点布局;生成泰森多边;进行拓扑重构,生成二维、三维PEBI网格。剖分过程中将直井、水平井、断层等各种约束分别概化为点、线、区约束,基于泰森多边形的拓扑重构,完成PEBI网格的生成。将剖分算法耦合到作者前期开发的可视化建模软件TOUGHVISUAL上,并应用于几种典型复杂情况下地质体网格剖分建模,应用结果显示了本文方法的科学实用性和操作简便性。     

头部异物两步核磁共振电阻抗成像仿真研究

在三层球和真实形状头模型(包括头皮、颅骨和大脑)上,采用基于径向基函数(RBF)神经网络的两步核磁共振电阻抗成像(MREIT)算法,对颅内病变组织阻抗成像进行了仿真研究.使用高分辨率的核磁共振成像系统对人体头部进行三维构建和不同组织边界区分,利用两步基于径向基函数神经网络的MREIT算法分别对颅内病变组织均匀阻抗和非均匀阻抗(每个单元的电阻抗值)分布进行估计.该两步MREIT算法适用于人体头部复杂组织结构的阻抗成像,仿真实验表明,采用MREIT技术对颅内占位性病变组织(血肿或脑瘤)的阻抗成像过程简单,重构的阻抗图像具有较高的精确性,算法具有一定的抗噪性能.