CAJ | 학술논문

探索不同位置单目标和多目标电阻抗断层成像(EIT)中,信噪比对不同EIT图像重建算法应用效果的影响.针对16电极系统,通过仿真获取EIT场域理想边界电压作为理想EIT系统的采集信号,对理想系统所有通道采集的数据整体添加高斯白噪声,模拟信噪比为40、60、80 dB的EIT检测系统的测量电压.采用等位线反投影(LBP)、基于Newton-Raphson算法的Tikhonov正则化(NR Tikhonov)和Tikhonov-Noser组合正则化(NR TikhonovNoser)、Landweber迭代以及Newton-Raphson 5种算法,重建EIT图像.引入重建误差ER和结构相似度函数SSIM,定量评价成像效果.结果表明,当单目标由场域中心向场域边界移动时,5种算法的SSIM都增大；当目标位置靠近边界但个数增加时,5种算法的ER都增大.LBP和NR Tikhonov-Noser在3种信噪比的系统中均可对5种目标模型成像,5种算法中NR Tikhonov-Noser成像质量最好.对场域中心的目标A,Newton-Raphson算法在40 dB信噪比时无法成像,NR Tikhonov、Landweber在40和60 dB时均不能获得有效图像.在80 dB系统中,LBP成像效果不及另4种算法.不同算法成像对EIT检测系统信噪比的要求不一致,应依据构建的EIT检测系统信噪比指标和具体应用目标择优选取成像算法.NR Tikhonov-Noser可作为一般情况下的首选算法,信噪比低于60 dB的系统建议选择LBP,80 dB以上的系统不建议选择LBP.60 dB左右的系统还建议可选择Newton-Raphson算法成像.
탐색불동위치단목표화다목표전조항단층성상(EIT)중,신조비대불동EIT도상중건산법응용효과적영향.침대16전겁계통,통과방진획취EIT장역이상변계전압작위이상EIT계통적채집신호,대이상계통소유통도채집적수거정체첨가고사백조성,모의신조비위40、60、80 dB적EIT검측계통적측량전압.채용등위선반투영(LBP)、기우Newton-Raphson산법적Tikhonov정칙화(NR Tikhonov)화Tikhonov-Noser조합정칙화(NR TikhonovNoser)、Landweber질대이급Newton-Raphson 5충산법,중건EIT도상.인입중건오차ER화결구상사도함수SSIM,정량평개성상효과.결과표명,당단목표유장역중심향장역변계이동시,5충산법적SSIM도증대；당목표위치고근변계단개수증가시,5충산법적ER도증대.LBP화NR Tikhonov-Noser재3충신조비적계통중균가대5충목표모형성상,5충산법중NR Tikhonov-Noser성상질량최호.대장역중심적목표A,Newton-Raphson산법재40 dB신조비시무법성상,NR Tikhonov、Landweber재40화60 dB시균불능획득유효도상.재80 dB계통중,LBP성상효과불급령4충산법.불동산법성상대EIT검측계통신조비적요구불일치,응의거구건적EIT검측계통신조비지표화구체응용목표택우선취성상산법.NR Tikhonov-Noser가작위일반정황하적수선산법,신조비저우60 dB적계통건의선택LBP,80 dB이상적계통불건의선택LBP.60 dB좌우적계통환건의가선택Newton-Raphson산법성상.