导读:本文包含了电阻抗层析成像论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:层析,电阻,正则,阻抗,算法,图像,结构。
电阻抗层析成像论文文献综述
苗立[1]（2019）在《离心机粒子分布检测的无线阻抗层析成像系统开发及实验验证》一文中研究指出离心机是分离不同性质颗粒的一种分离机器,为了提高分离效率,那么一种能够对离心机内粒子分布成像的技术是很有必要的。通过对比,本文选用电阻抗层析成像(EIT)技术,其特点是设备成本低,具有实时性、非侵入性、可视化、分辨率较高。EIT成像技术最初是应用在生物组织的检测中,但是应用于工业中,则要求成像硬件系统具有小型化、便携化、无线传输数据的特点。基于以上考虑,开发了一种基于Red Pitaya STEMlab的EIT成像系统,最终达到识别物质的位置和识别两种不同物质的目的。EIT系统的设计包括两部分,即硬件部分和软件部分。硬件部分的目的是测量物理场域内电极的电压。硬件采用模块化设计,包括Red Pitaya STEMlab开发板、电压控制电流源模块、模拟多路复用器模块、8电极传感器水槽和个人电脑。软件部分主要解决了EIT系统的正问题和逆问题。正问题就是求解灵敏度矩阵的问题,逆问题是根据灵敏度矩阵和硬件部分测量的电压数据进行计算物理场域内电导率的分布,从而根据计算的电导率分布进行图像重建。本文选用图像相关Ic和电压误差UE作为图像重建质量评价标准。图像重建算法采用广义矢量模式匹配法(GVSPM)和Tikhonov正则化这两种图像重建算法,通过仿真和实验验证,Tikhonov正则化算法的图像重建质量更高。本文首先通过单组分分布成像的实验,验证了本系统可以在200KHz的频率范围内进行清晰成像出物质的位置,满足EIT系统对工业中的测量要求。然后,通过研究电化学阻抗谱(EIS)分析方法结合EIT仿真,仿真结果表明寻找各物质之间最大差异频率为其对应物质的图像重建频率,然后进行多频图像迭加,得到最终的双组分分布图像。最后,通过实验验证,从双组分分布实验的图像重建结果来看,此分析方法是可行的,可用于多组分分布成像检测。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30）
范文茹,王勃,李靓瑶,周琛[2]（2019）在《基于电阻抗层析成像的CFRP结构损伤检测》一文中研究指出电阻抗层析成像(EIT)是一种新兴的碳纤维增强复合材料(CFRP)结构状态评估方法。通过将EIT技术应用于一种商用各向异性CFRP层合板,初步研究了EIT的结构损伤检测能力。利用COMSOL软件建立CFRP多种损伤模型,有限元分析获取叁维场空间电势分布信息。为改进EIT技术对各向异性CFRP结构损伤的图像重构效果,采用嵌入式电极有效采集材料内部电信号;同时,提出一种改进的基于L1稀疏正则化的图像重建算法。另外建立一套基于数字万用表的嵌入式16电极的EIT硬件系统,利用EIT系统检测平台对简单CFRP损伤进行检测,结果显示损伤材料图像重建效果良好,证明EIT方法在CFRP结构损伤检测中的可行性。(本文来源于《北京航空航天大学学报》期刊2019年11期）
李佳,岳士弘,王亚茹[3]（2018）在《基于先验信息的人体肺癌电阻抗层析成像》一文中研究指出电阻抗层析成像(EIT)的求解是一个非线性逆问题,其具有的不适定性是重建图像分辨率不高的原因之一。为改善不适定性,提高成像质量,引入先验信息和正则化项。利用器官组织电导率、胸腔器官分布结构等先验信息,构建正则化矩阵,并将正则化项引入扩展Kalman滤波(EKF)的状态空间表达式中,进行肺部癌变组织的图像重建。仿真结果表明,含有先验信息正则化项的扩展Kalman滤波算法可以改善癌变组织成像质量,降低图像相对误差。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2018年10期）
连志杰[4]（2018）在《动态电阻抗层析成像系统设计》一文中研究指出电阻抗层析成像(Electrical Impedance Tomography,简称EIT)技术是近几十年新出现的一种新型无损功能成像技术。其基本原理是根据人体内不同组织器官在不同生理或病理状态下具有不同阻抗的特点,通过配置体表电极阵列施加一定频率的低幅交变安全电流,并通过扫描电极测量电压数据,重建被测组织或器官的断层部分图像,从而提取与人体生理、病理状态相关组织或器官的电特性信息。由于该技术具有无辐射、非侵入、响应快、成本低廉以及可视化等优点,在生物医学领域具有广阔的应用前景。本文主要以人体肺功能成像为研究对象进行了动态电阻抗层析成像系统硬件方面的开发工作。该系统主要采用了 ARM和FPGA相结合的双核心控制方案,实现了测量数据的高精度和高速度采集,获得的数据经过算法处理后传送至上位机并进行图像重建。论文主要完成了以下工作:首先,现有EIT系统因存在速度低和采样精度低的问题,无法满足肺功能的动态成像需求。本文设计了以ARM和FPGA为核心的硬件平台,FPGA控制采集芯片完成了数据的高精度和高速率采集;ARM作为主控芯片完成了多路选通模块的通道选通,同时采用TCP/IP通信协议完成了与上位机之间的数据高速传输。两者结合,充分发挥了 FPGA运行速度快和ARM外设资源丰富的优势,满足肺功能动态成像的采集。其次,通过对多种EIT系统硬件方案的分析,针对集成模拟电子开关芯片导通电阻大,动态范围小的问题,采用光耦继电器构建多路选通矩阵开关模块,实现激励和测量通道的选通任务,具有速度快、灵活性高、传递信号效果好、失真小等优点。经试验测试,本文所设计的系统具有较高的性噪比和良好的通道一致性,系统能够稳定工作,性能良好,证明了该系统用于肺功能动态成像的可行性。(本文来源于《天津工业大学》期刊2018-02-26）
宋西姊[5]（2017）在《基于超声调制的电阻抗层析成像技术研究》一文中研究指出针对传统电阻抗层析成像(Electrical Impedance Tomography,简称EIT)图像重建逆问题严重的不适定性,以及导致的重建图像空间分辨率较低的问题,基于声电效应原理,将电学与超声相耦合,研究基于超声调制的电阻抗层析成像(Ultrasound Modulated Electrical Impedance Tomography,简称UMEIT)新技术。作为一种新的混合成像技术,UMEIT充分利用电学的高对比度优势和超声的高空间分辨率优势,通过增加额外的有效信息,进而从根本上改善传统EIT图像重建逆问题的不适定性,提高重建图像的空间分辨率。论文主要工作如下:(1)针对EIT图像重建逆问题的病态性,分别提出将Tikhonov和总变差正则化相结合的混合正则化算法以及空间自适应总变差正则化算法。通过对总变差正则化算法正则化项作用的研究以及对总变差泛函特性的分析,分别利用自适应权重系数将Tikhonov正则化项和总变差正则化项相结合,利用曲率差作为空间特征指针构建空间自适应的总变差泛函,完成对总变差正则化算法的研究与改进,实现单一物理场EIT的图像重建,为后续多物理场耦合的UMEIT图像重建研究提供坚实的理论基础。(2)针对生物组织声电效应机理研究的问题,提出基于固体力学理论的生物组织声电效应模型。基于固体力学理论,同时考虑体积压缩和热膨胀两个物理过程,从声压改变聚焦域体积导致电导率变化,以及超声波传播过程组织吸收热量热膨胀导致电导率变化两个方面,研究生物组织介质的电学、声学特性对声学激励——电学响应的影响,建立被测介质电学、声学特性与声学激励——电学响应之间的映射模型,实现对生物组织多物理场耦合机理声电效应的研究。(3)针对现有功率密度计算公式的局限性,重新推导由声电效应信号重建功率密度的计算式,提出新的功率密度计算公式。在此基础上,讨论功率密度分布与电导率分布的关系,增强对功率密度分布特性的认识,为基于功率密度的UMEIT图像重建方法的深入研究提供理论基础。(4)针对基于功率密度的图像重建方法的问题,提出基于功率密度的线性化UMEIT图像重建方法。通过推导功率密度和电导率分布之间的雅克比矩阵,将两者间的非线性关系线性化,进而构建基于功率密度的线性化UMEIT图像重建逆问题方程,实现UMEIT的图像重建。图像重建过程分别比较了不同激励方式,相邻激励、相对激励以及垂直激励,对于图像重建结果的影响。结果显示,基于功率密度的图像重建方法在相对激励的电流激励模式下,能够取得更好的图像重建结果。(5)针对UMEIT图像重建问题,提出基于边界测量电压的UMEIT图像重建方法。根据最优化理论,直接构建边界测量电压和电导率分布之间的目标函数,进而实现基于边界测量电压的UMEIT图像重建。通过对不同迭代步数下重建图像的定量分析得出,UMEIT图像重建的收敛速率高于EIT图像重建的收敛速率,并且UMEIT具有更高的重建图像空间分辨率。(本文来源于《天津大学》期刊2017-11-01）
王钦惠,任尚杰,谭超,董峰[6]（2017）在《生物电阻抗层析成像敏感场特性分析》一文中研究指出生物体是由多种组织介质按照一定的结构组成。在生物电阻抗层析成像中,各种生物组织介质和结构对电学敏感场的影响不同。为了提高生物电阻抗层析成像的图像重建精度,以人体腹腔为例,通过建立腹部组织介质和结构模型,对经过多种不同物理特性介质和特定结构调制的电学敏感场的感应机理和分布特点进行研究,获得不同组织的电学敏感的灵敏度分布特性;并对肝部组织发生病变时,生物电阻抗层析成像图像重建的影响因素进行了讨论,得到生物组织结构信息和介质电导率先验信息改变条件下,不同组织对成像结果的影响程度。(本文来源于《第36届中国控制会议论文集（D）》期刊2017-07-26）
黄华芳,杨涛,陈晓艳,杨永政[7]（2015）在《基于同步测量的电阻抗层析成像系统研究》一文中研究指出针对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Lab VIEW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。(本文来源于《传感技术学报》期刊2015年10期）
张建国[8]（2013）在《基于阻抗层析成像的冰—水两相流检测技术与系统研究》一文中研究指出在高纬度国家以及我国北部与中西部高寒地区,以冰水两相流为主的冰水情问题(如凌汛、冰塞及冰坝等)直接危害到国家大型水利、水电工程设施,水工建筑与设备的安全运行；严重威胁着河道流域广大地区的国家财产与人民生命安全。为了防止灾难性后果的发生,国内外学者对冰水情灾害的检测、预报与防治进行了大量研究；目前冰水情问题的研究主要依赖于人工观测、数学建模分析和室内试验研究的方式,缺乏自动化程度较高的现场冰水情检测仪器。鉴于此种现状,本论文提出一种基于电阻层析成像(Electrical Resistance Tomography,简称ERT)原理的冰-水两相流检测方法,并利用该技术实现对冰水两相物质分布及其动态变化规律的研究。具体完成了以下工作：(1)研制了用于冰水两相流参数检测的ERT系统。试验证明该ERT系统具有对冰水两相体截面成像的功能。(2)提出了一种基于数字图像处理的截面冰相含率(Ice Packing Factor,简称IPF)计算方法。试验证明利用该算法计算出的IPF值与真实IPF值之间的比对误差≤6%,显示出较好的测量精度,可用于冰水两相流IPF值的定性与定量分析。(3)研制了用于微弱阻抗信号检测的相敏解调电路和程序,实现了高信噪比条件下冰水两相流的阻抗参数的高精度测量与实部(电阻)、虚部(电容)分离。(4)制作了电压控制电流源(Voltage Controlled Current Source,简称VCCS)电路,其恒流特性好,带负载能力强,提高了ERT系统在冰水两相流测量中的适用范围。(5)利用MATLAB软件,编写了ERT系统的图像重建算法程序,程序中包含了等位线反投影算法、灵敏度系数法、截断奇异值分解法和Tikhonov正则化算法。(6)为了验证所研制的ERT系统的实际性能,搭建了冰水两相流静态试验系统,对冰水两相体中冰相分布及其动态变化进行了成像测试。试验结果表明：通过ERT系统可以获得水槽内冰柱的位置以及实时运动图像,利用像素点颜色的不同来区分重建图像中水相分布区域与冰相分布区域,对比显着且直观；将图像进行灰度及二值化处理后,利用所提出的截面冰相含率(IPF)计算公式,获得了一组IPF值,且计算值与真实值之间比对误差在6%以内,证明了该方法的实用性。本论文的研究成果,将有可能在以下领域发挥重要作用：(1)为隧洞、管道等输水设施提供新的冰水情检测技术手段,为解决国家大型水利工程的冬季安全输水问题提供技术支持。(2)为大型冰蓄冷设备提供新式冰水两相流检测传感器技术,该技术能够准确获知冰水两相流的流型、IPF等参数,为制冷设备进行冷量控制、实施防冰堵措施提供决策依据,提高其实时监控及自动化管理水平。综上所述,面向冰水两相流参数检测的电阻层析成像技术研究是一项具有重要理论研究意义及实际工程推广应用价值的工作。本课题研究过程中获得国家自然科学基金项目《基于空气、冰与水物理特性差异的冰层生消过程与力学强度连续在线检测原理研究》及山西省自然科学基金项目《电阻层析成像系统在冰水两相流参数检测中的研究》的资助。(本文来源于《太原理工大学》期刊2013-11-01）
周丹娜[9]（2012）在《电阻抗层析成像测量电路参数优化仿真研究》一文中研究指出本文利用Pspice9.2仿真软件,对ERT信号处理电路进行了仿真,通过对仿真参数的优化,浅析了对电路产生主要影响的参数应如何选取,归纳出优化电路的一般性建议。(本文来源于《职业》期刊2012年11期）
童倜[10]（2011）在《电阻抗层析成像系统激励电路的设计》一文中研究指出电阻抗层析成像技术(Electrical Impedance Tomography, EIT)是一种基于电学敏感原理的功能成像技术。它依据人体内不同组织具有不同的电阻抗、同一组织在不同的生理条件下具有不同的电阻抗这一物理现象,在体表施加弱的安全电流,并从体表测量电压,然后根据一定反问题算法来重建人体内部的电阻抗分布图像,用于疾病诊断和临床监测。相对于现有的常规医学影像技术,EIT具有快速、无创、无放射性危害、便携、经济、检测灵敏度高、可长期用于床边观测等优点,吸引着国内外众多研究者的关注。本论文的主要内容是在现有理论的基础上,开发并实现高频宽高输出阻抗的用于生物电阻抗成像数据采集系统的激励电路。首先研究比较了包括文氏桥振荡电路、DDS技术在内的正弦波发生器实现方案,选用商业化的高性能DDS芯片用于EIT系统的正弦波发生器;其次研究采用双路1:2的模拟开关TS3USB221与1:16的模拟开关CD74HCT4067-Q1构建模拟开关阵列的方案,满足了64电极EIT系统对选通功能的需求;然后研究了电压控制电流源性能的测量方法,给出了频率升高时消除测量误差的方法;通过电路仿真实验、实际电路测试,研究比较了现有的基于独立元件实现的电压控制电流源电路的性能;重点研究了改进的Howland电路的特性,通过电路仿真与实验测试,实现了基于AD8610的改进的Howland电路,其输出电流幅值误差小于0.5%,在200KHz以下频率时输出阻抗大于80KΩ,表现出了比其他电压控制电流源方案更高的输出阻抗以及幅值稳定性的性能。改进的Howland电路的输出阻抗在大于200KHz时受寄生电容耦合电容等影响而下降,为克服电容的影响,本研究进一步提出采用GIC并联提高电流源输出阻抗的方法。基于PSPICE的仿真结果表明,当Howland电路并联GIC以后可以得到1MHz频率范围内高于1MΩ的输出阻抗,且保持了良好的线性度,能很好地满足医用EIT系统的需要。最后对本论文的研究工作进行了总结并对今后的研究工作给出建议。(本文来源于《上海交通大学》期刊2011-12-01）
电阻抗层析成像论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
电阻抗层析成像(EIT)是一种新兴的碳纤维增强复合材料(CFRP)结构状态评估方法。通过将EIT技术应用于一种商用各向异性CFRP层合板,初步研究了EIT的结构损伤检测能力。利用COMSOL软件建立CFRP多种损伤模型,有限元分析获取叁维场空间电势分布信息。为改进EIT技术对各向异性CFRP结构损伤的图像重构效果,采用嵌入式电极有效采集材料内部电信号;同时,提出一种改进的基于L1稀疏正则化的图像重建算法。另外建立一套基于数字万用表的嵌入式16电极的EIT硬件系统,利用EIT系统检测平台对简单CFRP损伤进行检测,结果显示损伤材料图像重建效果良好,证明EIT方法在CFRP结构损伤检测中的可行性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
电阻抗层析成像论文参考文献
[1].苗立.离心机粒子分布检测的无线阻抗层析成像系统开发及实验验证[D].西安理工大学.2019
[2].范文茹,王勃,李靓瑶,周琛.基于电阻抗层析成像的CFRP结构损伤检测[J].北京航空航天大学学报.2019
[3].李佳,岳士弘,王亚茹.基于先验信息的人体肺癌电阻抗层析成像[J].传感器与微系统.2018
[4].连志杰.动态电阻抗层析成像系统设计[D].天津工业大学.2018
[5].宋西姊.基于超声调制的电阻抗层析成像技术研究[D].天津大学.2017
[6].王钦惠,任尚杰,谭超,董峰.生物电阻抗层析成像敏感场特性分析[C].第36届中国控制会议论文集（D）.2017
[7].黄华芳,杨涛,陈晓艳,杨永政.基于同步测量的电阻抗层析成像系统研究[J].传感技术学报.2015
[8].张建国.基于阻抗层析成像的冰—水两相流检测技术与系统研究[D].太原理工大学.2013
[9].周丹娜.电阻抗层析成像测量电路参数优化仿真研究[J].职业.2012
[10].童倜.电阻抗层析成像系统激励电路的设计[D].上海交通大学.2011
论文知识图
