基于最大期望算法的电阻抗成像系统的图像重建

• 作者: 孙英枝 张荣华 李文聪 汪剑鸣 王化祥 王琦 陈庆良
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: EM算法 电阻抗成像系统 GPRN算法 图像重建 非负约束极小化问题
• 年，卷（期）: 2015,（11）
• 所属期刊栏目: 传感器信号处理
• 页码范围: 1652-1658
• 页数: 7页
• 分类号: TP274.2
• 字数: 3753字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2015.11.013

摘要

电阻抗成像EIT(Electrical impedance tomography)技术利用不同媒质具有不同的电导率这一物理基础，通过测量目标场在一定电刺激下所呈现出的电特性，推导出目标场内部的电导率分布信息，进而推知该场中媒质的分布情况。EIT图像重建问题是一个非线性的病态逆问题，且测量系统往往存在噪声，使重建图像中存在伪影，传统的正则化方法对重建图像伪影的抑制能力有限。本文将一种统计学方法，即最大期望EM(expectation maximization)算法应用于EIT逆问题求解。它将EIT的数学模型转化为非负约束极小化问题，并通过梯度投影简化牛顿算法GPRN(gradient projection-reduced Newton iteration method)求解该问题。与传统的Tikhonov算法和共轭梯度算法CG(conjugate gradient)相比，有效地抑制了重建图像中伪影的产生。仿真和实验结果表明，EIT系统可以通过EM算法获得高质量的重建图像。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王化祥	天津大学电气与自动化工程学院	212	2676	24.0	36.0
2	汪剑鸣	天津工业大学电子与信息工程学院	49	296	10.0	15.0
3	陈庆良		50	164	7.0	9.0
4	张荣华	天津工业大学电气工程与自动化学院	23	104	6.0	9.0
5	李文聪	天津工业大学电子与信息工程学院	1	6	1.0	1.0
6	王琦	天津工业大学电子与信息工程学院	15	95	6.0	9.0
7	孙英枝	天津工业大学电子与信息工程学院	1	6	1.0	1.0