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基于多机制动态搜索的电阻抗成像方法研究
1
作者
施艳艳
崔严
+2 位作者
王萌
韩舒悦
刘镇琨
《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
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...
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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职称材料
基于全连接神经网络的颅脑电阻抗成像参考电压预测方法
被引量：
3
2
作者
施艳艳
李玉珠
+2 位作者
王萌
郑硕
付峰
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第14期4317-4327,共11页
电阻抗层析成像(EIT)作为一种新兴可视化技术,可通过电导率分布变化的重建图像获得人体组织病理变化信息,为疾病检测提供了一种选择。在基于EIT的颅脑疾病检测中,为了准确获取差分成像图像重建所需的参考电压,提出一种基于全连接神经网...
电阻抗层析成像(EIT)作为一种新兴可视化技术,可通过电导率分布变化的重建图像获得人体组织病理变化信息,为疾病检测提供了一种选择。在基于EIT的颅脑疾病检测中,为了准确获取差分成像图像重建所需的参考电压,提出一种基于全连接神经网络(FCNN)的参考电压预测方法。通过研究所提方法在不同信噪比情况下的图像重建性能,验证所提方法对参考电压预测的准确性和泛化能力。此外,还研究了头皮、颅骨和脑组织电导率分别发生变化时所提方法的有效性,并通过计算模糊半径和相关系数对图像重建质量进行了定量评价。结果表明,所提方法在一定电导率范围内和不同噪声水平下能够有效预测参考电压。
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关键词
电阻抗成像
图像重建
参考电压
神经网络
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职称材料
题名
基于多机制动态搜索的电阻抗成像方法研究
1
作者
施艳艳
崔严
王萌
韩舒悦
刘镇琨
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
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
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)。
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.
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
Keywords
electrical impedance tomography(EIT)
image reconstruction
Tikhonov regularization
conductivity distribution
multi-mechanism dynamic search
分类号
TM152 [电气工程—电工理论与新技术]
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职称材料
题名
基于全连接神经网络的颅脑电阻抗成像参考电压预测方法
被引量：
3
2
作者
施艳艳
李玉珠
王萌
郑硕
付峰
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
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第14期4317-4327,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFC1200104)
国家自然科学基金项目(52277234)
河南省高校科技创新人才项目(21HASTIT018)资助。
文摘
电阻抗层析成像(EIT)作为一种新兴可视化技术,可通过电导率分布变化的重建图像获得人体组织病理变化信息,为疾病检测提供了一种选择。在基于EIT的颅脑疾病检测中,为了准确获取差分成像图像重建所需的参考电压,提出一种基于全连接神经网络(FCNN)的参考电压预测方法。通过研究所提方法在不同信噪比情况下的图像重建性能,验证所提方法对参考电压预测的准确性和泛化能力。此外,还研究了头皮、颅骨和脑组织电导率分别发生变化时所提方法的有效性,并通过计算模糊半径和相关系数对图像重建质量进行了定量评价。结果表明,所提方法在一定电导率范围内和不同噪声水平下能够有效预测参考电压。
关键词
电阻抗成像
图像重建
参考电压
神经网络
Keywords
Electrical impedance tomography
image reconstruction
reference voltage
neural network
分类号
TH772 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于多机制动态搜索的电阻抗成像方法研究
施艳艳
崔严
王萌
韩舒悦
刘镇琨
《湖南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于全连接神经网络的颅脑电阻抗成像参考电压预测方法
施艳艳
李玉珠
王萌
郑硕
付峰
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
3
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职称材料
已选择
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