国家高技术研究发展计划(2006AA02Z4B7)
- 作品数：12 被引量：44H指数：5
- 相关作者：何为罗辞勇何传红陈民铀张占龙更多>>
- 相关机构：重庆大学长江师范学院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划重庆市自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：电气工程自动化与计算机技术医药卫生更多>>
- 开放式电阻抗成像中变差正则化重构算法被引量：2
- 2011年
- 采用单排固定电极模式的开放式电阻抗成像(open electrical impedance tomography,OEIT)克服封闭式电阻抗成像在临床运用中重构模型适应性差、电极定位误差大以及操作简便性差等弊病。针对OEIT逆问题求解中更加严重的病态性问题,提出以变差函数作为罚函数项的变差正则化算法获得适定的重构解。仿真实验和水槽实验表明:变差正则化算法可有效求解OEIT重构的逆问题,重构图像能够正确反映位于电极下浅表层区域的目标位置、大小,并在一定程度上反映电导率的相对值。OEIT以其简便快速而更具潜在的临床实用价值。
- 黄嵩何为罗辞勇
- 关键词：电阻抗成像逆问题变差函数正则化
- 开放式电阻抗断层成像测量系统设计与成像试验研究被引量：2
- 2009年
- 目的:研制一种基于开放式电阻成像的高精度测量系统,用于物理模型试验研究,为临床试验奠定基础。方法:开放式电阻抗成像(OEIT)采用固定电极阵列,克服了封闭式电阻抗成像(CEIT)在应用上电极间隔不等、放置不方便等问题;测量系统采用直接数字频率合成(DDS)产生激励信号,采用FPGA与ADC实现数字相敏检波,检测出电极间的正弦电压幅值与相位,经成像算法得到试验图像。结果:该测量系统的信噪比达104dB,在300mS/m背景电导率情况下,可区分电导率分别为400mS/m和200mS/m的双目标。结论:该测量系统满足开放式电阻抗成像对测量信噪比的要求,水槽和琼脂物理模型的双目标成像试验结果表明,OEIT具有较好的分辨率和定位准确度,可以应用于区分低电导率差异的组织。
- 刘斌何为张晓菊何传红
- 关键词：电阻抗成像信噪比
- 组合粒子群优化和分布估计的多目标优化算法被引量：3
- 2010年
- 提出组合粒子群优化和分布估计的多目标优化算法。在寻优迭代过程中,一半的后代由粒子群算法产生,带有变异操作的粒子群优化算法具有全局搜索能力;另一半后代采用分布估计算法来产生,分布估计算法具有良好的学习和局部搜索能力,由其提取决策空间的信息并建立期望解的概率分布模型,对这个分布模型进行采样而产生下一代的解。与多种多目标优化算法的比较实验表明,组合算法在基准函数ZDT1～ZDT3,ZDT6和ZDT6-1上获得的Pareto解集具有较好的收敛性与多样性,在ZDT4实例上的性能适中。
- 罗辞勇卢斌陈民铀张聪誉
- 关键词：多目标优化粒子群优化分布估计算法
- 电阻抗成像交叉测量模式的抗噪声性能研究被引量：8
- 2009年
- 电阻抗成像对噪声比较敏感,目前电阻抗成像主要采用相邻测量模式,其抗噪声性能比较差。交叉测量模式是在所有非电流注入电极对上做灵活选择,使得测量电压的幅值普遍高于相邻测量模式。在噪声源一定的情况,整体提高测量信号的信噪比。在仿真和实验当中,采用快速一步牛顿误差重构(FNOSER)静态和动态算法比较两种测量模式的重构图像质量。仿真和实验结果表明交叉测量方式优于相邻测量模式,该模式提高了信噪比,减小了测量电压的动态变化,重构图像伪迹较少,具有较好的抗噪声性能。
- 罗辞勇陈民铀王平何为
- 关键词：电阻抗成像图像重构
- 改进的电阻抗反投影成像算法被引量：7
- 2009年
- 在等位线反投影算法基础上,结合计算机断层成像中均值反投影理论,形成应用于电阻抗成像的改进反投影算法。改进算法以注入电极对中点到测量电极对中点的长度作为投影路径的近似长度,在反投影的过程中考虑投影长度的影响;计算反投影后相对电导率的正负均值;最终的相对电导率值是在反投影结果基础上根据符号减去相应的均值,如果改变符号就令相对值为0。仿真和水槽实验验证均改进电阻抗反投影算法相比于等位线反投影算法可以减小重构图像的星状伪迹。改进电阻抗反投影算法是实用有效的。
- 罗辞勇朱清友
- 关键词：电阻抗成像逆问题
- 开放式电阻抗成像基本原理和仿真实验研究被引量：8
- 2008年
- 电阻抗成像技术作为一种新兴的功能性医学成像技术具有广阔的应用前景。除了成像的空间分辨率不高之外,当前研究中普遍针对封闭场域成像的模式也是电阻抗成像技术推广到临床应用的一个不可忽视的障碍。在分析封闭式电阻抗成像临床应用局限性的基础上,提出了开放式电阻抗成像的思想,依据这一思想构建的开放式电阻抗成像系统能对局部浅层的生物组织给出有价值的电阻抗分布信息。给出了开放式电阻抗成像电磁场边值问题的数学模型,提出了边界约束问题的处理方法,并进行了初步的仿真和实验研究。结果表明,当目标位于体表下较浅部位时,成像具有较好的分辨率和定位准确度。
- 何传红何为黄嵩徐征张占龙
- 点电流源激励下头颅球模型的电位分布解析算法研究被引量：1
- 2008年
- 建立了头颅的球型仿真数学模型。用头皮、颅骨、脑脊髓和脑组织四层同心球结构仿真人体头颅。从拉普拉斯方程出发,用解析解的分离变量法求解头颅球模型在最外层(头皮层)表面施加点电流激励的情况下,各层的电位分布函数。根据电位分布的表达式,绘制出颅内的电位等位线图以及电流线图。分析了电流注入角度对电位分布和电流流向的影响。结果表明颅骨的低电导率对颅内的电位分布有很大的影响。研究结果可用于分析头部电阻抗成像等问题。
- 徐征何为何传红张占龙
- 关键词：头颅解析解分离变量法球模型
- 开放式电阻抗成像建模及其仿真被引量：8
- 2009年
- 为克服封闭式电阻抗成像电极位置不确定性引入的图像重构误差,采用固定电极阵列的开放式电阻抗成像(open electrical impedance tomography,OEIT)模型。将求解整个开放场域电磁场边值问题,近似转化为局部的虚拟场域。通过仿真实验选取有效边界参数和电极阵列结构。利用有限元法求解OEIT的正问题,采用一步牛顿法进行图像重构。实验结果表明OEIT能够探测到目标位置、区域以及电导率的变化,重构图像较清晰。OEIT在浅层体表具有较好的分辨率和定位准确度,有一定的临床应用价值。
- 陈民铀张晓菊罗辞勇何为
- 关键词：电阻抗成像
- 提高开放式电阻抗成像检测深度的方法研究被引量：2
- 2011年
- 在分析影响开放式电阻抗成像检测深度的关键因素和解决途径的基础上,针对实际应用建立了人体躯干二维截面物理模型和相应的数学模型,提出了表面激励、背电极激励和手电极激励等三种激励模式,并采用有限元法进行仿真评估。仿真结果表明,背电极激励和手电极激励能使激励电流更多地分布于被测对象深部区域,相应地能使边界电压对被测对象内部阻抗具有更高的灵敏度,从而提高开放式电阻抗成像的检测深度,比表面激励模式更加适合于开放式电阻抗成像的应用。
- 何传红何为张莉张占龙
- 关键词：电流密度灵敏度有限元法仿真
- 电阻抗成像中高速高精度数字相敏检波器设计被引量：5
- 2009年
- 电阻抗成像对测量系统的精度和速度都有较高要求,为此研制了基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的数字相敏检波器(digital phase-sensitive detector,DPSD)用于电阻抗成像的数据测量。在分析DPSD原理的基础上,推导出信噪比与采样点数和采样分辨率的关系。给出了测量系统的实现方案,提出了基于直接数字频率合成(direct digitalsynthesis,DDS)技术的模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)时钟设计方法。采用高速多通道ADC芯片,辅以低抖动ADC时钟电路,最终由FPGA实现实时DPSD算法。实验测试结果显示,测量准确度可达0.03%,系统信噪比可达85dB。琼脂模型成像实验证明其性能可以较好地满足电阻抗成像的要求。
- 何为何传红刘斌
- 关键词：电阻抗成像数字相敏检波器信噪比现场可编程门阵列
