一种由电流-电压映射构造电压-电流映射的方法技术

本发明专利技术涉及一种由电流‑电压映射构造电压‑电流映射的方法，针对电学层析成像中具有N个电极的传感器，通过计算电流‑电压矩阵的特征值和特征向量等参数，由所推导出的公式，唯一的计算出电压‑电流矩阵，构造出电压‑电流映射。本发明专利技术给出了电压‑电流映射的直接构造方法，可应用于电学层析成像领域的直接重建算法中，其物理意义明确，且简单易行。

【技术实现步骤摘要】
一种由电流-电压映射构造电压-电流映射的方法
本专利技术涉及电学层析成像领域，尤其涉及一种由电流-电压映射构造电压-电流映射的方法。
技术介绍
电学层析成像(ElectricalTomography，简称ET)技术是层析成像技术的一种。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参数的分布，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辐射、非侵入性、便携性、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测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-电流映射的构造方法是电学层析成像直接重建算法的重要组成部分。对于N个电极的传感器，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，基于相邻激励测量模式的电压-电流映射构造方法能够给出电压-电流映射的直接物理意义。然而目前还没有根据电流-电压映射来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种根据电流‑电压映射来构造电压‑电流映射的直接构造方法该方法包括下述步骤：步骤一、具有N个电极的传感器的电极上的电压有一般表达式V＝R·Aj，介电常数分布为ε(z)时的电流‑电压映射矩阵：

【技术特征摘要】
1.一种根据电流-电压映射来构造电压-电流映射的直接构造方法该方法包括下述步骤：步骤一、具有N个电极的传感器的电极上的电压有一般表达式V＝R·Aj，介电常数分布为ε(z)时的电流-电压映射矩阵：根据基尔霍夫定律可知，环路电流之和为零，即电流密度向量J的秩为N-1，因此令：于是：定义：那么有：计算BTJ的特征值和特征向量，可以得到：BTJ＝P{diag([-1-1…-10])N×N}PT(6)其中diag(·)N×N表示N阶的对角矩阵，PTP＝I，P＝[p1p2…pN-1pN]，定义特征向量pi是P的第i(1≤i≤N-1)列，即BTJ·pi＝(-1)pi，pN是特征值0对应的特征向量，即BTJ·pN＝(0)pN，BTJ可以写为：类似的，通过计算特征值和特征向量，的秩为N-1，可以写为如下形式：

【专利技术属性】
技术研发人员：曹章，徐立军，吉俐，孙世杰，黄昂，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11