一种肺呼吸电阻抗实时成像系统

介绍了一套用于肺呼吸过程电阻抗实时成像的16电极EIT系统,描述了该系统的软硬件设计、系统性能测试及利用共轭梯度算法进行成像试验。在盛有盐水的实验水槽上进行了有机玻璃棒的动态成像实验,结果表明该系统能够对动态目标进行准确识别。采集志愿者呼吸过程的数据,并对肺呼吸图像重建中胸腔模型对成像质量的影响进行了对比试验,最终获得了清晰的肺部呼吸过程的图像,为深入开展肺功能评价研究及呼吸过程的床旁监护等需求奠定了可靠有效的硬件基础。     

电阻抗成像系统的设计和实现

介绍了电阻抗成像Electrical Impedance Tomography-EIT的基本原理，重建算法，着重阐述了一种由DSP控制的16电极EIT采集系统的设计思想，具体介绍EIT采集系统的各个功能模块，实际的实验结果证明了设计系统的可靠性。     

电阻抗成像技术在临床实时监测中的应用

本文介绍了一种可实时监测患者体腔内出血情况的成像系统。该系统利用血液与周围组织器官电导率的差异．采用16电极通过DSP的控制对人体施加电信号并测量相应的电压改变，从而获得患者体腔内空间电导率的变化，进而利用图像重建算法获得体内出血情况的动态变化。本文着重介绍了该系统的组成原理及各个功能模块的硬件系统的实现，并且讨论了目前存在的技术问题和发展前景。     

基于FPGA的生物电阻抗成像系统设计

根据电阻抗断层成像技术要求,设计了以Spartan3E系列XC3S500E FPGA为核心的16电极生物电阻抗成像系统,系统嵌入8 bit微处理器PicoBlaze实现逻辑控制并产生激励信号实现高速A/D采集及实现数字解调,通过RS232将采集数据传输到PC机,重建人体内部的电阻率分布或其变化图像。为广泛应用研究电阻抗断层成像技术提供一种硬件设计方案。     

无解调电阻抗成像方法研究

探讨了正交序列数字解调算法中参考信号与测量信号频率不一致引起的解调结果不准确影响成像质量的问题,提出无需数字解调直接提取幅值进行电阻抗成像的方法：通过多次采样比较和算术平均滤波法获取幅值进行EIT成像。通过构建以FPGA为核心控制器的EIT系统,验证了直接提取阻抗幅值方法的可行性。实验结果表明：系统测量精度达0.082%,信噪比为60.3 dB,能准显示物体的大小和位置,空间分辨率达到0.29%,验证了方法的可行性,提高了数据采集精度和系统的稳定性,改善了图像成像质量,该方法为EIT技术的完善及系统性能的提升提供了一种有效的解决方案。     

基于FPGA的生物电阻抗成像系统激励源设计与实现

设计并实现一种基于FPGA的生物电阻抗断层成像系统的激励源,带宽为33KHz且相位可调。在Notepad++中根据P icoB laze指令系统编写控制代码,经KCPSM3编译生成用户程序,采用中断方式控制数模转换并按设定频率对输出信号进行采样,经巴特沃斯二阶低通滤波输出。结果:仿真与实验结果证明了该方法有效、可行。本文为生物电阻抗断层成像系统激励源的设计实现提供了一种新方法,具有编程量小、开发时间短及出错概率低的优势。     

基于磁检测电阻抗成像技术的接地网成像重建研究

接地网的拓扑结构和断点将直接影响接地网工作性能。论文提出了一种基于磁检测电阻抗断层成像(MDE?IT)的电阻率重建方法,用于测量接地网的拓扑结构和断点。首先,论文描述了MDEIT中接地网格检测的前向和后向推导问题,并计算了接地网上方的磁场分布。然后,提出了基于最小二乘法的电阻率重建方法。最后,论文通过数值算例验证了该方法的可行性,表明该方法可用于测量接地网的拓扑结构和断点。     

电阻抗成像系统的设计

介绍了电阻抗成像系统,该系统以PC机作为上位机,用来进行可视化控制、实时成像显示操作鸦下位机采用高速单片机,控制电极选通、数据采集及预处理,并与PC机进行通讯;采用直接数字频率合成穴DDS雪技术产生高精度激励信号源,用相敏解调方法实现高质量数据获取。实验结果表明该系统能达到电阻抗成像(EIT)的性能要求。     

一种FPGA配置新方法在阻抗成像系统中的应用

针对在单片机或嵌入式系统中通过串口或IO口配置FPGA速度较慢的问题,提出了一种利用SPI接口实现FPGA配置的新方法。该方法提高了FPGA的配置速度,并成功地应用到了阻抗成像系统中。详细介绍了利用LPC2210的SPI接口配置FPGA的方法。     

高精度电阻抗断层成像数据采集系统

针对电阻抗断层成像技术对电阻抗信号采集精度的要求,建立了一个高精度的数据采集系统.该系统主要由一个基于数字合成技术的可编程激励电流源和一个基于正交序列数字解调法的边界电压采集模块共同构成.系统可以在1～190 kHz之间编程选择激励电流的频率,并可在0～1.25 mA之间编程设定输出幅度以满足人体测量的安全要求.系统可同时检测出边界电压的幅值和相位信息.工作频率范围内,系统的共模抑制比高于75 dB,相对测量精度优于0.02%.     

基于同步测量的电阻抗层析成像系统研究

针对APT模式EIT系统存在的异步测量、结构复杂、调试困难等问题,研究设计了一种基于同步测量的电阻抗层析成像系统,从硬件和软件两个方面阐述了如何实现同步测量.系统硬件由PXI集成控制器、开关模块、数据采集模块和自制电流源组成,简化了系统结构,提高了系统的稳定性和精确度.本系统采用LabVIEW开发了专用软件包,实现了信号的同步采集,并用改进正则化算法重建了电导率分布图像.对比实验显示了同步测量和异步测量的差异,结果表明同步测量EIT系统图像更清晰,伪影更少,平均相对误差降低了48.99%.本文提供了一种可行的EIT系统同步测量方法,该方法适用于多电极(电极数≥16)场域的无损伤成像应用.     

用于两相流电容层析成像系统中的图像重建算法

图像重建算法研究和增加投影数据是改善图像重建质量的两个重要方面。由于目前在ECT系统中存在着一种基于奇异值分解（SVD）的图像重建算法,此算法中的奇异值将对应图像重建矩阵中很大的对角线元素,从而导致伪逆很不稳定。因而讨论了改进的基于奇异值分解（MSVD）的图像重建算法,该算法是用改进奇异值分解方法求出图像重建矩阵。仿真及实验结果均表明该算法是一种实时的、重建图像质量优于SVD。     

电阻层析成象系统的研究

１前言电阻层析成象技术是电阻抗层析成象技术的简化情况。自八十年代末由医学工程中的ＣＴ技术移植于工业过程成象领域以来,电阻层析成象技术获得迅猛发展。正逐渐由基础原理性研究向应用性研究转化。电阻层析成象技术是一种非侵入、接触式测量技术,它利用场域边界测量...     

电容层析成像系统图像重建算法的研究

本文利用Tikhonov正则化和奇异系统理论,分析了引起电容层析成像系统逆问题不适定性的根本原因是由于敏感场矩阵小奇异值的存在。针对一般Tikhonov正则化方法将所有的奇异值都采取同一正则化参数修正带来的误差,本文将小奇异值对应的项设定正则化参数,而舍去零奇异值对应向量,既减少了误差又加快了速度。例算结果表明,用本文方法重建图像,比其它如线性反投影算法(LBP)、Landweber迭代法及一般Tikhonov正则化算法,都有一定程度的改善。     

动态电阻抗图象重建的正则化方法

电阻抗图象重建是一个严重病态的反问题,特别是当重建模型的有限单元增大时,重建图象会严差,甚至发散,提出一种全新的基于空间滤波理论的正则化方法,它不依赖于阻抗分布的先验估计,因此它比最大后验（MAP）正则比方法易于实现,而且计算机模拟实验结果表明,利用这种新的正则化方法重建的动态阻抗图象质量好于Tikhonov正则化方法。     

电阻抗成像中混合罚函数正则化算法的仿真研究

该文将变差函数作为罚函数引入到电阻抗成像的正则化重构算法中,从而提出了一种新的电阻抗成像算法,文中称为混合罚函数正则化算法。与常规Tikhonov正则化算法相比,该算法的突出优点是：在确保重构解适定的同时,提高重构图像的对比度和锐度,且计算量增加不大。仿真对比实验结果显示,新算法所得重构图像目标区域与背景区域之间的边界清晰,定位更加准确,与真实医学图像更加符合,这对EIT重构成像技术早日走上实用化有积极的意义。