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题名基于多机制动态搜索的电阻抗成像方法研究
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作者
施艳艳
崔严
王萌
韩舒悦
刘镇琨
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机构
河南师范大学电子与电气工程学院
中国人民解放军第四军医大学生物医学工程系
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出处
《湖南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第8期92-102,共11页
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基金
国家重点研发计划项目(2021YFC1200104)
河南省自然科学基金杰出青年基金项目(252300421012)
+1 种基金
国家自然科学基金资助项目(52277234,52377230)
河南省科技攻关项目(252102221001)。
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文摘
电阻抗成像(EIT)逆问题具有严重的非线性、病态性和不适定性,导致图像重建不准确.针对该问题,本文提出了一种基于多机制动态搜索(MDS)的电阻抗成像方法.首先,采用Tikhonov正则化方法获得目标区域原始电导率分布矩阵,并将其作为多机制动态搜索算法的输入信息;接着,在搜索空间中对候选解进行随机初始化,根据种群迁移和求偶行为对应的5种选择机制对电导率分布进行动态寻优,再采用目标函数计算每个个体的适应度,将适应度值最小的候选解视为最优解;然后,利用最优解对原始电导率分布进行补偿,获得最优电导率分布;最后,通过仿真和实验验证了该方法的成像效果.结果表明,本文所提方法具有最小的RMSE值,保持在0.15~0.4之间,最大的SSIM值,保持在0.55~0.85之间.与LBP、NR、Tikhonov正规化、TV和GA方法相比,本文所提方法成像质量最好,且在噪声影响下依然具有较好的性能,能够满足准确图像重建的要求.
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关键词
电阻抗成像
图像重建
TIKHONOV正则化
电导率分布
多机制动态搜索
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Keywords
electrical impedance tomography(EIT)
image reconstruction
Tikhonov regularization
conductivity distribution
multi-mechanism dynamic search
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分类号
TM152
[电气工程—电工理论与新技术]
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