专利名称：一种基于相邻激励测量模式的电压-电流映射构造方法
技术领域：
本发明涉及电学层析成像领域，尤其涉及一种新的基于相邻激励测量模式的电压-电流映射构造方法。
背景技术：
电学层析成像(Electrical Tomography,简称ET)技术是层析成像技术的ー种。其通过对被测物体施加激励，并检测其边界值的变化，利用特定的重建算法重建被测对象内部电特性參数的分布，从而得到物体内部的分布情况。与其他层析成像技术相比，电学层析成像具有无福射、响应速度快、价格低廉等优势。电学层析成像重建算法一般可分为两类:基于灵敏度矩阵的重建算法和直接重建算法。使用前者通常需要解病态线性方程，这就意味着必须同时重建測量区域的所有像素值。后者通过计算电流-电压映射或者电压-电流映射来实现，每个像素点的灰度值可以直接、独立的计算。电压-电流映射通常由相邻激励测量模式得到的数据进行重建，因为这种测量模式更容易在硬件上实现。然而目前还没有基于相邻激励测量模式的电压-电流映射的直接构造方法。对于有N个电极的传感器，可以用维数为(N-1) X (N-1)的可逆矩阵构造电流-电压映射，再由此得到电压-电流映射。然而这种方法不能给出电压-电流映射的直接物理意义。

发明内容
本发明的目的在于提出ー种基于相邻激励测量模式的电压-电流映射构造方法，它能够给出电压-电流映射的直接物理意义。本发明的技术方案是:步骤一、当具有N个电极的传感器处于相邻激励測量模式时，如果单位电流从第i (I彡i彡N)个电极流入被测场域，第i+1个电极流出，则第k(I彡k彡N)个电极和第k+1个电极之间的电势差满足:
权利要求
1.ー种基于相邻激励测量模式的电压-电流映射构造方法，其特征在于，该方法包括下述步骤: 步骤一、当具有N个电极的传感器处于相邻激励測量模式时，如果单位电流从第i(l ^N)个电极流入被测场域，第i+1个电极流出，则第k个电极(1≤k≤N)的电势Uki,j+1和第k+1个电极的电势Uki,j+1之间的差满足方程:Uk+1i,j+1+Uki,j+1=Rk,k+1,ij+1Rk,k+1,ij+1是单位电流从第i个电极流入被测场域，第i+1个电极流出时，第i和i+1个电极与第k和k+1个电极之间的互阻抗，定义:
全文摘要
本发明涉及一种基于相邻激励测量模式的电压-电流映射构造方法，针对电学层析成像中具有N个电极的传感器的相邻激励测量模式，通过计算阻抗矩阵、电流密度矩阵等参数，由所推导出的公式，唯一的计算出电压-电流矩阵，构造出基于相邻激励测量模式的电压-电流映射。本发明给出了一种基于相邻激励测量模式电压-电流映射的直接构造方法，该方法简单易行，可应用于电学层析成像领域的直接重建算法中，它给出了电压-电流映射直接的物理意义。
文档编号G01R31/00GK103116101SQ20131004226
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月1日 优先权日2013年2月1日
发明者曹章, 孙世杰, 徐立军, 黄驰 申请人:北京航空航天大学