電阻抗成像是通過(guò)電阻率的分布實(shí)現(xiàn)目標(biāo)成像的一種新型成像技術(shù),由于不同類(lèi)型的生物組織具有不同的阻抗,或生物組織的電阻抗在一些特殊情況下發(fā)生變化,利用激勵(lì)電極向生物組織注入激勵(lì)電流,采集感應(yīng)電極上的電壓差信號(hào),以相應(yīng)的算法重建組織內(nèi)部阻抗的分布,最終得到該組織的特性信息,實(shí)現(xiàn)無(wú)損傷檢測(cè)。論文設(shè)計(jì)了一種針對(duì)微型物體進(jìn)行電阻抗圖像重建的成像系統(tǒng),簡(jiǎn)稱(chēng)微電阻抗成像系統(tǒng)(Micro-Electrical Impedance Tomography,MEIT),初步搭建并實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)所需要的多個(gè)功能模塊。主要工作內(nèi)容如下:(1)硬件部分設(shè)計(jì)了16路微型電極物理模型、三運(yùn)放電流源、配有光耦隔離的多路開(kāi)關(guān)、前置隔離電路、高精度儀表放大器、二級(jí)放大電路等。其中16路微型電極物理模型由PCB板通孔制成的微型電極結(jié)合3D打印的容器制成,以板內(nèi)電路走線取代常用的杜邦線,減少了信號(hào)干擾。采用三運(yùn)放電壓轉(zhuǎn)電流電路,使得激勵(lì)電流源的穩(wěn)定性得到了提高,同時(shí)降低了電路成本。利用光耦隔離電路將多路開(kāi)關(guān)和數(shù)據(jù)采集卡分離,避免互相間電流串?dāng)_影響微弱電壓數(shù)據(jù)的采集。(2)軟件部分由Lab VIEW程序編寫(xiě),設(shè)計(jì)了采集與控制模塊、成...

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 電阻抗成像技術(shù)的研究意義與背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 微電阻抗成像技術(shù)現(xiàn)狀分析
    1.4 主要研究工作與章節(jié)安排
第二章 EIT技術(shù)的理論基礎(chǔ)
    2.1 電阻抗成像原理
    2.2 電阻抗成像數(shù)學(xué)模型描述
    2.3 正問(wèn)題
    2.4 逆問(wèn)題
        2.4.1 靜態(tài)成像與動(dòng)態(tài)成像
    2.5 本章小結(jié)
第三章 MEIT系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
    3.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
    3.2 MEIT系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
        3.2.1 硬件設(shè)計(jì)要求
        3.2.2 軟件設(shè)計(jì)要求
    3.3 本章小結(jié)
第四章 MEIT系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    4.1 EIT硬件系統(tǒng)架構(gòu)概述
    4.2 微型電極物理模型
        4.2.1 物理模型容器
        4.2.2 微型電極
    4.3 激勵(lì)電流源設(shè)計(jì)
        4.3.1 信號(hào)源
        4.3.2 電壓轉(zhuǎn)電流電路
    4.4 多路開(kāi)關(guān)模塊
        4.4.1 電極驅(qū)動(dòng)模式
        4.4.2 多路開(kāi)關(guān)電路
        4.4.3 光耦隔離電路
    4.5 信號(hào)調(diào)理模塊
        4.5.1 電壓隔離電路
        4.5.2 儀表放大器電路
        4.5.3 二級(jí)放大電路
    4.6 數(shù)據(jù)采集卡
    4.7 供電模塊
    4.8 本章小結(jié)
第五章 MEIT系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    5.1 程序設(shè)計(jì)和總體流程
    5.2 采集與控制模塊設(shè)計(jì)
        5.2.1 激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生
        5.2.2 電壓信號(hào)采集
        5.2.3 多路開(kāi)關(guān)控制
        5.2.4 信號(hào)處理模塊
    5.3 成像算法設(shè)計(jì)
        5.3.1 基于譜圖小波的正則化算法
    5.4 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)測(cè)試與結(jié)果分析
    6.1 系統(tǒng)硬件模塊測(cè)試
        6.1.1 激勵(lì)電流源性能評(píng)估
        6.1.2 信號(hào)調(diào)理電路性能測(cè)試
        6.1.3 通道一致性測(cè)試
    6.2 圖像重建和結(jié)果分析
        6.2.1 仿真數(shù)據(jù)測(cè)試
        6.2.2 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)測(cè)試
    6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 本文工作總結(jié)
    7.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫(xiě)的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專(zhuān)利
致謝



本文編號(hào)：3995227