[发明专利]一种磁热声成像的电阻率重建方法

权利要求书

1.一种磁热声成像的电阻率重建方法，其特征在于：磁热声成像的电阻率重建方法包括以下步骤：

第一步：获取磁热声信号

首先通过激励线圈(2)对导电物体(3)施加MHz电流激励，导电物体(3)由于感应电流的作用产生焦耳热，进而产生热声信号；所述的热声信号通过耦合剂耦合到超声换能器(4)内；超声换能器(4)接收到超声信号后通过超声信号处理、采集子系统进行前置放大、滤波、二级放大等处理后，进行存储；

第二步：获取热声源分布

已知磁热声成像的声压波动方程：

▿2p(r,t)-1cs2∂2∂t2p(r,t)=-βCPS(r)δ′(t)---(1)]]>

其中，r为热声源位置坐标，p(r,t)是声压，c_s为热声源在介质中的传播声速，C_P为导电物体(3)的比热容，β为导电物体(3)的热膨胀系数，δ(t)是狄拉克函数，t为时间相，S(r)为热声源分布；

对方程(1)进行解方程，首先选取导电物体的某一断层面z＝z₀，断层面z＝z₀上利用方程(1)，解方程(1)获取热声源S(x,y,z₀)；导电物体(3)上的热声源S(x,y,z)通过断层数据S(x,y,z₀)在z方向的插值得到，或者分层计算得到；

热声源分布同时是电阻率和电流密度的函数，因此热声源表示为：

S＝ρJ²＝ρJ·J   (2)

其中，S为热声源分布，ρ为导电物体(3)的电阻率，J为导电物体(3)内电流密度分布；

第三步：获取矢量电位的空间分量T

考虑电流连续性定理引入矢量电位，有：

J=▿×T---(3)]]>

其中，T为矢量电位空间分量，为矢量电位空间分量的旋度，为哈密度算符；

考虑欧姆定律J＝σE，有：

▿×ρ▿×T=-B1---(4)]]>

其中，ρ为导电物体(3)的电阻率，B₁为磁感应强度，由式(3)代入式(2)，得：

ρ=S▿×T·▿×T---(5)]]>

将式(5)代入式(4)，有

▿×(S▿×T·▿×T▿×T)=-B1---(6)]]>

将S(x,y,z)代入公式(6)后，结合电绝缘边界条件，对公式(6)进行非线性有限元法求解，即可重建得到矢量电位的空间分量T；

第四步：获取电导率

将矢量电位的空间分量T代入公式(5)，即可重建电阻率ρ。