杨家辉， 岳士弘， 于 晓

(天津大学 电气与自动化工程学院, 天津 300072)



电学层析成像中软场效应的度量与应用*

杨家辉， 岳士弘， 于 晓

(天津大学 电气与自动化工程学院, 天津 300072)

“软场效应”的存在导致电学层析(ET)成像技术重建图像分辨率低，为了度量“软场效应”并降低其影响，提出了一个基于灵敏度系数的“软场效应”度量指标，据此实施ET测量数据的重构。实验结果表明：软场效应指标能够有效地反映“软场效应”对ET成像空间分辨率的影响，重构的数据能够提高已有ET算法的空间分辨率。

电学层析成像； 灵敏度系数； 软场效应； 空间分辨率

0 引 言

电学层析 (electrical tomography,ET) 成像技术是一种无损可视化测量技术[1]，相比于XCT(X-ray computed tomography)技术，ET技术具有响应速度快、非侵入、经济性等优点, 已经在石油、化工、医学等诸多领域取得了广泛的应用[2,3]。

尽管现有的ET技术在应用中取得许多成果，但是仍然面临如下难题: 1) 欠定问题：独立测量数据比重建图像的像素数少得多[4]；2) 软场效应：敏感场灵敏度分布不均匀, 并受被测介质全局分布的影响[5]。欠定问题可以在一定程度上通过改进硬件测量技术去克服，而“软场效应”则是电磁场在激励和测量环境中表现出的本质属性，不可能消除。因此，如何有效地度量“软场效应”是一个亟待解决的问题。

1 相关工作

1.1 ET成像原理

由于各种ET技术的数学基础、问题描述和求解方法均相同，因此，以下以16电极电阻层析(electrical resistance tomography，ERT) 技术为例，说明ET技术的基本原理和方法。

为了重建ERT图像, 首先应将被测物场离散化。……