电容耦合电阻抗层析成像图像重建方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电容耦合电阻抗层析成像图像重建方法及装置，本发明专利技术将无监督的深度卷积网络作为先验信息来对电容耦合电阻抗层析成像的图像迭代重建过程加以约束，通过训练拥有随机初始化网络参数的深度神经网络，使得该网络能够从噪声标签图像中学习其自身的内在隐藏信息，并在训练过程中通过交替性的加权平均求和等操作逐步找到噪声图像的局部最优解，生成近似于真实图像的结果，完成去噪。本发明专利技术提出的针对于电容耦合电阻抗层析成像应用的网络先验不仅能形成类似手动先验的模式来对图像重建进行噪声约束，并且能依据图像自身的结构特点做出智能化的参数调整，形成更高质量的重建图像。量的重建图像。量的重建图像。

Image reconstruction method and device of capacitance coupled electrical impedance tomography

【技术实现步骤摘要】
电容耦合电阻抗层析成像图像重建方法和装置


[0001]本专利技术涉及工业过程检测领域，工业影像领域，医学影像领域和深度学习领域，具体涉及一种基于深度图像先验的电容耦合电阻抗层析成像图像重建方法。

技术介绍

[0002]电容耦合电阻抗层析成像（capacitively
‑
coupled electrical impedance tomography, CCEIT）是一种基于成像目标区域边界处电磁场信息变化来进行内部结构分布重建的新兴成像技术。由于具有非侵入性，无辐射，无接触，无损，价格低廉，操作简单，成像速度快，空间分辨率高等优点，该技术得到了广泛的关注并被研究推广到工业多相流检测，工业过程监测，生物医学检测等领域。
[0003]电容耦合电阻抗层析成像系统如图1所示，由电极式传感器，数据采集系统和计算机组成，其中传感器电极片的数量一般为8、12、16等。该技术的基本原理是将阵列式的电极片放置在成像目标边界处，且在电极片与被测目标体之间有一层绝缘物质，基于电容耦合非接触导电性原理，当施加励磁交流电信号到激励电极后，激励电极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容耦合电阻抗层析成像图像重建方法，其特征在于，包括：获取待重建的电容耦合电阻抗层析成像数据和与所述待重建的电容耦合电阻抗层析成像数据不同输入励磁信号的电容耦合电阻抗层析成像数据，并分别构建获得含噪声的反投影图像G0和Z
noise
；将反投影图像Z
noise
作为一神经网络的输入，反投影图像G0作为网络标签，训练所述神经网络学习反投影图像G0的内在结构信息并作为先验框架对该反投影图像G0进行去噪处理，获得反投影图像G0的重建图像G
denoised
。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，与所述待重建的电容耦合电阻抗层析成像数据不同输入励磁信号具体为输入励磁信号频率不同。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建获得含噪声的反投影图像G0和Z
noise
具体如下：获取待重建的电容耦合电阻抗层析成像数据的系统响应矩阵和与所述待重建的电容耦合电阻抗层析成像数据不同输入励磁信号的电容耦合电阻抗层析成像数据的系统响应矩阵；通过对应的系统响应矩阵，建立电容耦合电阻抗层析成像数据中电容耦合电阻抗原始边界测量值与未知的内部电学特性分布参数的最小二乘目标函数，最小化最小二乘目标函数，得到的内部电学特性分布参数即为对应的反投影图像。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述神经网络为U
‑
Net或ResNet。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，训练所述神经网络学习反投影图像G0的内在结构信息并作为先验框架对该反投影图像G0进行去噪处理，获得反投影图像G0...

【专利技术属性】
技术研发人员：马格格，朱闻韬，杨宝，倪扬帆，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：