电阻抗成像技术正则化算法的研究

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2、技＼一’－、－？；，申请学位类别工学硕±．－－论文提交日期２０１６０２２４；蟲為＇１、巧＇一早，，马－ｖ？ＩＶ．．ａ南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。一与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表巧了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实一，愿意承担切相关的法

3、律责任。研究生签名：將日期：瓜心－！！吁南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可Ｗ保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文档可；允许论文被查阅和借阅；可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质一致论文的内容相。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。研涉密学位论文在解密后适用本授权书。究生签名导师签名：RegularizationAlgorithmResearchofElectricalImpedanceTomog

4、raphyThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByJulietLeeSupervisor:Prof.YerongZhangMar.2016摘要电阻抗成像技术（ElectricalImpedanceTomography，EIT）是一种以人体内部电导率分布为成像目标的医学成像技术。该技术具有非入侵，无损伤，实时成像，系统结构简单，设备价格较低等优点，在临床医学上具有广阔的应用前景。是近三十年中生物医学成像中的研究热点。EIT技术的

5、发展虽然取得了巨大进步，但在求解其反问题时存在严重的不适定性，使得所得重构图像的质量并不那么理想，其边界较为模糊，图像分辨能力差，无法满足临床医学的应用要求。针对这一问题，本文主要在电阻抗成像的图像重构算法方面展开研究，主要工作如下：首先，对电阻抗成像系统的数理模型进行推导，建立了正问题的数学模型，采用有限元法对正问题进行求解。其次，介绍了当前主流使用的Tikhonov正则化方法与图像重构的算法，并对采用Tikhonov正则化的牛顿-拉弗逊算法进行了详细的理论推导，并在Matlab平台上进行了仿真实验。最后，针对Tikhonov正则化采用二范数作为罚函数使得成像边界模糊的问题，

6、提出了一种基于全变差的正则化模型，且根据测量电压的稀疏性采用两步阈值压缩迭代算法（Two-StepIterativeShrinkage/ThresholdingAlgorithms）对反问题进行求解。并在Matlab平台上进行仿真实验，且与传统的Tikhonov正则化进行对比。仿真实验结果表明，本文所采用的图像重构算法与基于传统Tikhonov正则化的牛顿拉弗逊算法相比，能够准确定位成像目标，成像边界清晰，成像精度得到了提高。关键词:电阻抗成像，图像重构算法，全变差正则化，两步阈值压缩迭代算法IAbstractElectricalImpedanceTomography(EIT)

7、isakindofmedicalimagingtechnologywhichtargetshunmanbeing'sinternalbodyconductivitydistribution.Therearelotsofadvantagesbelongtothistechniquesuchasnon-invasiveandnodamagetothetarget,theimagingisreal-time,thesystemandequipmentsaresimpleandlowerprice.