[发明专利]一种结合时差成像和频差成像的电阻抗成像方法

权利要求书

1.一种结合时差成像和频差成像的电阻抗成像方法，其特征在于，首先，通过采用两个不同时刻同一频率处的两组测量数据进行时差成像，获得成像目标体积变化与成像目标电阻抗变化之间的对应关系，即得到时差重构结果；然后，通过采用同一时刻不同频率处的两组测量数据进行频差成像，获得成像目标电导率变化与成像目标电阻抗变化之间的关系，即频差重构结果；最终，结合时差重构结果和频差重构结果计算在某一时刻的成像目标体积或面积；

包括以下步骤：

1)采用两种频率f₁和f₂的电流分别在两个不同时刻t₁和t₂进行激励，分别获得两种频率处、两个不同时刻的测量数据和其中表示频率x处、在y时刻的测量数据；

2)利用两个不同时刻t₁和t₂、频率f₁处的两组测量数据和的差分结果进行图像重建，获得频率f₁处、因成像目标体积随时间发生变化而引起的电阻抗变化利用下式求解

其中，S为敏感矩阵，为正则化系数，L为正则化矩阵，为重构矩阵，T为矩阵的转置；

3)利用两个不同时刻t₁和t₂、频率f₂处的两组测量数据和的差分结果进行图像重建，获得频率f₂处、因成像目标体积随时间发生变化而引起的电阻抗变化利用下式求解

其中，为重构矩阵，L为正则化矩阵，为正则化系数；

4)利用t₁时刻两种频率f₁和f₂处的两组测量数据和的差分结果进行图像重建，获得时刻t₁处、因成像目标电导率随频率变化而引起的电阻抗变化利用下式求解

其中，为重构矩阵，L为正则化矩阵，为正则化系数；

5)利用t₂时刻两种频率f₁和f₂处的两组测量数据和的差分结果进行图像重建，获得时刻t₂处、因成像目标电导率随频率变化而引起的电阻抗变化利用下式求解

其中，为重构矩阵，L为正则化矩阵，为正则化系数；

6)基于成像目标的电阻抗变化与其体积和电导率特性成正比的关系，即：

根据下式计算t₁时刻的成像目标体积那么，以及t₂时刻的成像目标体积其中，和为成像区域的重构结果之和，分别采用以下四式进行计算：

和

2.根据权利要求1所述的结合时差成像和频差成像的电阻抗成像方法，其特征在于，电阻抗成像正问题计算方程为：S·Δρ＝ΔV；

其中，S是敏感矩阵，ΔV为待重构的边界测量数据变化向量，Δρ为成像目标的电阻抗变化，其与成像目标的体积C和电导率σ_f成正比，表示为Δρ∝C·σ_f。

3.根据权利要求1所述的结合时差成像和频差成像的电阻抗成像方法，其特征在于，待重建的边界测量数据包含各种激励-测量模式条件下采集的数据。

4.根据权利要求1所述的结合时差成像和频差成像的电阻抗成像方法，其特征在于，两种不同频率为任意频段内的两个不同频率。

5.根据权利要求1所述的结合时差成像和频差成像的电阻抗成像方法，其特征在于，两个不同时刻为任意间隔的两个不同时刻。

6.根据权利要求1所述的结合时差成像和频差成像的电阻抗成像方法，其特征在于，在二维成像中，计算成像目标的面积；在三维成像中，计算成像目标的体积。