一种电阻抗成像系统频差FNOSER成像方法
专利汇可以提供一种电阻抗成像系统频差FNOSER成像方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种基于高 精度 信号 测量的 电阻 抗成像 系统的频差FNOSER成像方法，包括高精度信号测量的 电阻抗成像 系统和成像方法，电阻抗成像系统包括壳体、 电极 阵列、激励模 块 、测量模块、中央控制处理 电路 、USB通讯模块、上位机；成像方法特征是：（1）采用电阻抗成像测量系统采集激励 电流 频率 为fr时的边界 电压 ，并将其作为参考电压Vp；（2）采用电阻抗成像测量系统采集激励电流频率为fm时的边界电压，并将其作为测量电压Vu；（3）计算被测模型的雅克比矩阵J；（4）将测量值及计算值代入FNOSER 算法 计算 电阻率 分布；（5）绘制电阻率分布图。本发明可以从算法 角 度上抑制测量系统的系统误差，提出一种确定初始电阻率的实用可行的方法，并可快速、准确的重构被测模型的电阻率分布，对电阻抗动态成像效果起到明显的改进作用。，下面是一种电阻抗成像系统频差FNOSER成像方法专利的具体信息内容。
1.一种电阻抗成像系统频差FNOSER成像方法，其特征在于：
1）、构建高精度信号测量的电阻抗成像系统
所述电阻抗成像系统包括壳体、电极阵列、激励模块、测量模块、中央控制处理电路、USB通讯模块、上位机；其中电极阵列和测量模块安装在同一个探头盒中，让电极阵列的引出线能就近接入测量模块；
2）、采集激励电流频率为参考频率fr时的边界电压
采用前述电阻抗成像系统采集激励电流频率为参考频率fr时的边界电压，将其作为参考电压Vp，边界电压包括每一个电极注入时其它电极测量得到的电压；
3）、采集激励电流频率为测量频率fm时的边界电压
采用上述电阻抗成像系统采集激励电流频率为测量频率fm时的边界电压，将其作为测量电压Vu，边界电压包括每一个电极注入时其它电极测量得到的电压；
4）、计算被测模型的雅克比矩阵J
a）、被测模型的建立及剖分：通过人体躯干参数建立一个统一的模型；剖分采用开源剖分工具DistMesh软件包，得到被测模型的节点数N和单元数M；
b ）、 被 测 模 型 离 散 成 M 个 单 元 ， 电 阻 率
具有M个元素，每个元素为各个单元上的电阻率；
为电阻率 分布下，各次电流注入下，使用有限元法计算各次电流
注入下相邻电极上的电压；雅克比矩阵J由下式确定：
（1）
5）应用FNOSER算法计算电导率分布
假设已知某一模型的真实电阻率 分布下，依次施加电流激励，测量的相邻电极上的电压为 ，电阻抗成像就是要根据该测量的数据 来计算场域内电阻率的
分布，作为计算机仿真，能够用有限元法求解正问题来获得该数据；
针对同一模型，但电阻率分布未知，如果计算得到其电阻率为 ，则在该电阻率 分布下，依次从相邻电极上注入电流，并利用有限方法计算各次电流注入下相邻电极上的电压，如果计算所得模型电阻率为 即为已知电阻率 ，则应有：
（2）
由于各种误差的存在，上式的相等不可能实现，只可能使 与 近似相等；并通过寻找某一电阻率 分布，使得该电阻率 分布下计算的电压 与实际测量的电压之间的差最小，即 最小，用两组电压各元素差值的平方和来评
估 与 之间的差别，即构造误差函数
（3）
上式中 是电阻率 的函数，电阻抗成像逆问题就是寻找电阻率 分布使得最小；
求解使 最小的 值，采用通常的求极值方法：
令 对 的各元素的偏导数为0，即：
（4）
用 来表示上式右端，即：
（5）
故式（4）可简化表达为：
（6）
上式共有M个非线性方程，构成一非线性方程组，以矩阵形式表示为：
（7）
其中：
（8）
（9）
以NR法求解方程组（7），其迭代公式为：
（10）
FNOSER计算：根据式（10）只迭代一步就完成图像重建，即
（11）
将步骤2、3得到的边界电压以及步骤4计算的雅克比矩阵代入步骤5的公式（5）就可以计算 ，然后应用步骤2、3得到的边界电压、步骤4计算的雅克比矩阵以及公式（5）算出的 就可以根据式（11）计算电阻率分布；
在激励电流频率分别为参考频率fr和测量频率fm时，采集参考电压数据集Vp和测量电压数据集Vu，并用参考电压Vp代替公式（2）～（5）中的 ，测量电压Vu代替公式（2）～（5）中的 ；这样相当于用参考频率fr的激励电流确定初始电阻率，并且其与真实电阻率很接近，然后用参考频率fr的激励电流测量，再按照FNOSER算法求解电阻率分布；
6）、绘制电阻率分布图
根据步骤5得到的最终电阻率 分布，绘制电导率分布图。
一种电阻抗成像系统频差FNOSER成像方法
技术领域
背景技术
发明内容
为某一设定电阻率 分布下，各次电流注入下，使用有限元法计算
各次电流注入下相邻电极上的电压；雅克比矩阵J由下式确定：
具体实施方式
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