基于L1和L2范數的EIT靜態(tài)成像算法的對比研究.pdf

1、電阻抗層析成像(Electrical Impedance Tomography，EIT)是最近些年發(fā)展起來的一種新型的電學測量技術，具有可視化、無輻射、非侵入、響應快、結構簡單以及成本低廉等優(yōu)點。在EIT技術中，根據成像目標的不同，可以分為動態(tài)成像和靜態(tài)成像兩類。靜態(tài)成像是以電導率的絕對值分布作為成像目標，重建的是電導率的絕對值分布，能反映電導率分布的實際情況，與動態(tài)成像相比，所包含的信息較大，對理論和臨床診斷具有重要的意義，因此靜態(tài)成

2、像算法成為當前EIT技術研究的重點。圖像重建算法的目標函數為電壓測量值與電壓計算值之間殘差的范數與罰函數兩項之和，這兩項分別可以采用L1范數或 L2范數，本文研究了它們分別采用 L1范數或 L2范數時算法的成像能力以及抗噪能力。Newton-Raphson類靜態(tài)成像算法兩項都采用L2范數，對于采用L1范數的情況采用原始-對偶內點法求解。本文的主要研究內容如下：
　　1.使用仿真軟件Eidors-v3.7.1設計評價系統(tǒng)，評價系統(tǒng)包

3、括評價模型和評價參數。建立9個評價模型，可以用于評估算法對于目標的位置、形狀、尺寸、數目和電導率的重建能力。評價參數包括圖像相關系數、圖像誤差和運行時間，可以用于定量的評估算法的成像能力。
　　2.對 Newton-Raphson類四種靜態(tài)成像算法的原理及特點進行描述和總結，并編寫 MATLAB程序，在此基礎上，使用評價系統(tǒng)分別對四種算法進行成像，然后以對成像結果進行分析研究，從而對比不同算法的重建能力。
　　3.使用原始-