基于全變差正則化法的腔內(nèi)電阻抗成像逆問題研究
發(fā)布時(shí)間:2017-04-11 20:07
本文關(guān)鍵詞:基于全變差正則化法的腔內(nèi)電阻抗成像逆問題研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:腔內(nèi)電阻抗成像(EIE)技術(shù)是在電阻抗成像(EIT)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的功能成像技術(shù)。EIE首先在器官或組織內(nèi)部施加激勵(lì),然后對感興趣組織表面的電位信號(hào)進(jìn)行測量,利用逆問題求解算法,重建組織的阻抗分布圖像。本論文首先分析了腔內(nèi)電阻抗成像的研究現(xiàn)狀和技術(shù)原理,并對EIE的計(jì)算原理進(jìn)行了綜述。然后,對EIE正問題邊界元法進(jìn)行了推導(dǎo),推導(dǎo)了分層均勻多媒質(zhì)場的邊界元公式,建立了二維同心圓邊界元模型,并計(jì)算了正問題,為逆問題求解打下了基礎(chǔ)。最后,采用基于全變差正則化的牛頓—拉夫遜算法求解逆問題。具體地,采用單步電導(dǎo)率重建方法進(jìn)行初始估計(jì),有了合適的初始估計(jì),可在一定程度上保證收斂,且收斂速度加快。進(jìn)而,采用參數(shù)化方法的思想,將電導(dǎo)率重建問題轉(zhuǎn)化為被測介質(zhì)的邊界重建問題。引入全變差正則化的方法修正逆問題的病態(tài)性,對二維模型進(jìn)行參數(shù)化重建。結(jié)果表明,牛頓迭代法計(jì)算結(jié)果與實(shí)際值相一致,達(dá)到了病灶定位的目的。
【關(guān)鍵詞】:腔內(nèi)電阻抗成像 邊界元法 逆問題 參數(shù)化 牛頓法
【學(xué)位授予單位】:河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:R318;TP391.41
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 第一章 緒論8-14
- 1.1 腔內(nèi)電阻抗成像的研究意義8-9
- 1.2 腔內(nèi)電阻抗成像國內(nèi)外研究概況9-10
- 1.3 EIE計(jì)算方法概述10-12
- 1.3.1 EIE正問題計(jì)算方法概述10
- 1.3.2 EIE逆問題計(jì)算方法概述10-12
- 1.4 本論文主要工作12-14
- 第二章 腔內(nèi)電阻抗成像正問題邊界元法研究14-28
- 2.1 EIE正問題描述14-15
- 2.2 EIE正問題邊界元求解15-18
- 2.2.1 邊界元法基礎(chǔ)知識(shí)16
- 2.2.2 二維邊界積分方程16-18
- 2.3 邊界離散與插值18-19
- 2.4 線性方程組的形成19-21
- 2.5 EIE正問題求解21-22
- 2.6 EIE分層均勻多媒質(zhì)場的邊界元計(jì)算22-24
- 2.7 EIE正問題求解結(jié)果與分析24-25
- 2.8 本章小結(jié)25-28
- 第三章 腔內(nèi)電阻抗成像邊界重建初始估計(jì)28-36
- 3.1 牛頓迭代法原理28-29
- 3.2 單步電導(dǎo)率重建29-30
- 3.3 靈敏度系數(shù)矩陣的求取30-31
- 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析31-33
- 3.4.1 預(yù)處理過程31-32
- 3.4.2 處理過程32-33
- 3.5 本章小節(jié)33-36
- 第四章 基于全變差正則化法的EIE參數(shù)化方法研究36-50
- 4.1 EIE參數(shù)化方法36-37
- 4.2 雅可比矩陣的計(jì)算37-41
- 4.2.1 基于互易定理方法計(jì)算雅可比矩陣38-39
- 4.2.2 雅可比矩陣計(jì)算結(jié)果比較39-41
- 4.3 全變差正則化技術(shù)41-43
- 4.3.1 變差函數(shù)的引入42
- 4.3.2 EIE逆問題的全變差正則化方法42-43
- 4.4 全變差正則化參數(shù)選擇43-44
- 4.5 EIE逆問題仿真分析44-48
- 4.6 本章小結(jié)48-50
- 第五章 結(jié)論與展望50-52
- 參考文獻(xiàn)52-56
- 攻讀碩士期間取得的相關(guān)科研成果56-58
- 致謝58
【參考文獻(xiàn)】
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 王金剛;基于BEM的腔內(nèi)電阻抗成像的仿真研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2012年
本文關(guān)鍵詞:基于全變差正則化法的腔內(nèi)電阻抗成像逆問題研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):299859
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