电阻抗非连续分布的形状重建方法研究

项目名称： 电阻抗非连续分布的形状重建方法研究

项目编号： No.61401304

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 任尚杰

作者单位： 天津大学

项目金额： 27万元

中文摘要： 电阻抗特性是介质固有的电学特性，包含了被测对象的组分和相态的信息。电学层析成像通过在被测物场边界处施加电学激励信号，得到物场的电学响应特性，进而反演出被测物场内部的电阻抗分布，实现场内介质分布信息的可视化。由于电学层析成像具有响应快、无辐射、结构简单、价格低廉等优点，已经成为无损测试领域中重要的研究方向之一。针对具有明显相界面的非连续阻抗的物场分布，以形状优化理论为基础，提出被测物场内部相界面的直接重建方法。通过充分利用非连续阻抗分布的先验信息，有效提高电学层析成像的空间分辨率。研究内容包括：复杂界面形状的参量化水平集表征方法、电学层析成像一阶和二阶形状灵敏度计算、大规模图像样本集中形状先验信息的提取、电学层析成像形状先验信息的有效利用。研究成果可以促进电学成像在医疗监护、病变组织诊断、化学反应过程分析、多相流监控等领域中的应用。

中文关键词： 电阻抗；分块定常分布；电阻抗层析成像；逆问题；形状逆

英文摘要： Electrical impedance is the inherent electrical characteristics of material, which includes the rich messages of component and phase state inside the object domain. Electrical tomography is a non-invasive or non-intrusive process visualization technology

英文关键词： electrical impedance；piecewise constant distribution；electrical impedance tomography；inverse problem；shape inversion