本實用新型專利技術(shù)公開了一種空間對比背景幀的磁感應(yīng)電阻抗成像裝置，裝置包括作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)、作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)模塊、數(shù)據(jù)模塊、差分成像模塊、圖像輸出模塊、所述的差分成像模塊與圖像輸出模塊相連，裝置是分時物理背景幀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或不分時物理幀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，本實用新型專利技術(shù)采用物理空間參考幀才能最好的跟蹤環(huán)境的變化，實現(xiàn)用一幀原始數(shù)據(jù)重建目標(biāo)電阻抗分布的圖象，又保證對各種不同環(huán)境下應(yīng)用的適應(yīng)性，以便穩(wěn)定和高精度的實現(xiàn)目標(biāo)斷層靜態(tài)電阻抗分布的測量。在測量具有對稱性的一對目標(biāo)的時候，更能表現(xiàn)出這個方法的優(yōu)異性能。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)屬于磁感應(yīng)電阻抗成像領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種空間物理對比幀的磁感應(yīng)電阻抗成像裝置。
技術(shù)介紹
磁感應(yīng)電阻抗斷層成像是通過在被測目標(biāo)的一個斷層平面的若干點施加電磁波激勵，并在這些點分別接收受目標(biāo)擾動后電磁波激勵信號，然后通過重構(gòu)算法獲得目標(biāo)內(nèi)部的電阻抗分布。然而由于測量要求極高的精度和溫度穩(wěn)定性，常規(guī)方法無法完成這一測量。因此出現(xiàn)了對電阻率變化的分布圖象進(jìn)行重構(gòu)的動態(tài)電阻抗斷層成像方法。但是動態(tài)電阻抗成像方法必須對兩幀測量數(shù)據(jù)進(jìn)行差分才能成像，只能反映被測目標(biāo)的電阻率分布變化，不能夠通過一幀數(shù)據(jù)對目標(biāo)成像，限制了這種測量的應(yīng)用范圍。中國專利03134598.0公開了一種用于床旁圖像監(jiān)護(hù)的電阻抗斷層成像方法及裝置，對動態(tài)EIT技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)披露。但動態(tài)EIT必須對兩幀數(shù)據(jù)進(jìn)行差分才能成像，不能用一幀數(shù)據(jù)反映目標(biāo)內(nèi)部電阻率的分布。中國專利201210426035.公開了一種自構(gòu)造背景幀的電阻抗成像裝置，試圖一組測試電極采用事先測試均勻電、磁場的的方法構(gòu)造一個背景幀。由于這種高精度的測量，溫度和電磁環(huán)境對裝置測量的影響是時變的，所以這種背景幀構(gòu)造的方法不能夠準(zhǔn)確的適應(yīng)各種環(huán)境變化。由于裝置工作的電磁和溫濕度等環(huán)境因素的差別，相對于裝置測量精度顯得非常大。任何理論計算和模擬的參考幀都比實際物理參考幀要差。傳統(tǒng)的單組電極結(jié)構(gòu)雖然可以利用時間先后，將先采集的一組數(shù)據(jù)作為物理參考幀，但是這樣在實際測量中，參考幀是在測量目標(biāo)前，對環(huán)境干擾環(huán)境進(jìn)行采集作為背景幀參考數(shù)據(jù)，這個背景幀不能跟蹤環(huán)境變化。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，針對使用一幀實測磁感應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行電阻抗斷層成像的需要，本技術(shù)提供一種物理背景幀的電阻抗成像方法，使用該方法可以重構(gòu)目標(biāo)內(nèi)部電阻抗分布的圖像。為了實現(xiàn)本技術(shù)的目的，本技術(shù)是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:本專利技術(shù)公開了一種空間物理對比幀的磁感應(yīng)電阻抗成像裝置，裝置包括作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)、作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)模塊1、數(shù)據(jù)模塊2、差分成像模塊、圖像輸出模塊、所述的差分成像模塊與圖像輸出模塊相連，裝置是分時物理背景幀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或不分時物理幀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分時物理背景幀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是指采用對作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)和作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)串行采集，差分運算，成像輸出的；而不分時物理幀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是指對作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)和作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)并行采集，差分運算，成像輸出。作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本技術(shù)所述的不分時物理幀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)模塊I相連，作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)模塊2相連，數(shù)據(jù)模塊I與數(shù)據(jù)模塊2分別連接至差分成像模塊。作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本技術(shù)所述的分時物理背景幀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還包括時序開關(guān)模塊、開關(guān)A和開關(guān)B，所述的數(shù)據(jù)模塊2、數(shù)據(jù)模塊I與差分成像模塊依次連接，所述的作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)與作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)通過開關(guān)A與數(shù)據(jù)模塊2相連，所述的分時物理背景幀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是采用時序處理電路系統(tǒng)分時采集背景數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)。作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本技術(shù)所述的作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)和作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)是物理尺寸和電氣指標(biāo)完全相同的等效電極結(jié)構(gòu)。作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本技術(shù)所述的作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)和作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)是物理尺寸不同、電氣指標(biāo)完全相同的電極結(jié)構(gòu)，作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)的物理尺寸縮小。作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本技術(shù)所述的作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)的電極順序和作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)的電極順序是平行排列或者鏡像對稱排列。作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本技術(shù)所述的作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)和作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)作為激勵電極和檢測電極的測量序號相同。作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本技術(shù)所述的開關(guān)A和開關(guān)B分別設(shè)置有節(jié)拍點I和節(jié)拍點2，所述的時序開關(guān)模塊控制開關(guān)A和開關(guān)B在節(jié)拍點I和節(jié)拍點2兩個位置交替連接。作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本技術(shù)所述的節(jié)拍I時，開關(guān)A處于節(jié)拍點I的位置，數(shù)據(jù)模塊2傳輸數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)模塊1，數(shù)據(jù)模塊2讀有作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，所述的圖像輸出通道開關(guān)B處于節(jié)拍點I的位置。作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本技術(shù)所述的節(jié)拍2時，開關(guān)A處于節(jié)拍點2的位置，數(shù)據(jù)模塊2傳輸數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)模塊I，數(shù)據(jù)模塊2讀取作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，所述的圖像輸出通道開關(guān)B處于節(jié)拍點2的位置。本技術(shù)的有益技術(shù)效果如下:本技術(shù)采用物理空間參考幀才能最好的跟蹤環(huán)境的變化，實現(xiàn)用一幀原始數(shù)據(jù)重建目標(biāo)電阻抗分布的圖象，又保證對各種不同環(huán)境下應(yīng)用的適應(yīng)性，以便穩(wěn)定和高精度的實現(xiàn)目標(biāo)斷層靜態(tài)電阻抗分布的測量。在測量具有對稱性的一對目標(biāo)的時候，更能表現(xiàn)出這個方法的優(yōu)異性能。【附圖說明】圖1為本技術(shù)平行排列的空間物理背景幀電極結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)鏡像對稱排列的空間物理背景幀電極結(jié)構(gòu)；圖3為本技術(shù)不分時測量的物理背景幀結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本技術(shù)分時測量的物理背景幀結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實施方式】本技術(shù)公開了一種空間物理對比幀的磁感應(yīng)電阻抗成像裝置，裝置包括作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)、作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)模塊1、數(shù)據(jù)模塊2、差分成像模塊、圖像輸出模塊、差分成像模塊與圖像輸出模塊相連，裝置分為分時物理背景幀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或不分時物理幀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。圖3為本技術(shù)不分時測量的物理背景幀結(jié)構(gòu)示意圖；本技術(shù)的不分時物理幀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)模塊I相連，作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)模塊2相連，數(shù)據(jù)模塊I與數(shù)據(jù)模塊2分別連接至差分成像模塊，數(shù)據(jù)模塊I讀取作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)模塊2讀取作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，然后同時輸出至差分成像模塊進(jìn)行運算，運算后通過圖像輸出模塊輸出數(shù)據(jù)。這種方式的裝置用于要求變化速度比較快的測量目標(biāo)。本技術(shù)的分時物理背景幀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還包括時序開關(guān)模塊、開關(guān)A和開關(guān)B，所述的數(shù)據(jù)模塊2、數(shù)據(jù)模塊I與差分成像模塊依次連接，作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)與作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)通過開關(guān)A與數(shù)據(jù)模塊2相連，所述的分時物理背景幀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是采用時序處理電路系統(tǒng)分時采集背景數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)。作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)和作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)可以是物理尺寸和電氣指標(biāo)完全相同的等效電極結(jié)構(gòu)，抵消環(huán)境干擾、電路的溫度漂移。這種物理尺寸和電氣指標(biāo)完全相同的裝置用于要求變化速度比較快的測量目標(biāo)。作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)和作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)也可以是物理尺寸不同、電氣指標(biāo)完全相同的電極結(jié)構(gòu)，作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)的物理尺寸縮小。作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)的電極順序和作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)的電極順序是平行排列或者鏡像對稱排列。圖1為本技術(shù)平行排列的空間物理背景幀電極結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)鏡像對稱排列的空間物理背景幀電極結(jié)構(gòu)；空間物理對比幀的電極順序可以是位置一一對應(yīng)也可以鏡像對應(yīng)，圖中電極的序號僅僅是為了表述檢測電極和參考電本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種空間物理對比幀的磁感應(yīng)電阻抗成像裝置，其特征在于，所述的裝置包括作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)、作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)模塊1、數(shù)據(jù)模塊2、差分成像模塊、圖像輸出模塊、所述的差分成像模塊與圖像輸出模塊相連，所述的裝置是分時物理背景幀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或不分時物理幀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，所述的分時物理背景幀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是對作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)和作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)串行采集，差分運算，成像輸出；所述的不分時物理幀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是對作為目標(biāo)測量幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)和作為背景參考幀數(shù)據(jù)采集電極結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)并行采集，差分運算，成像輸出。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：石崇源，宣和均，
申請(專利權(quán))人：杭州永川科技有限公司，
類型：新型
國別省市：浙江;33
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