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CN114190914A - 电阻抗成像方法及计算机可读存储介质 - Google Patents

电阻抗成像方法及计算机可读存储介质 Download PDF

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CN114190914A
CN114190914A CN202111618102.6A CN202111618102A CN114190914A CN 114190914 A CN114190914 A CN 114190914A CN 202111618102 A CN202111618102 A CN 202111618102A CN 114190914 A CN114190914 A CN 114190914A
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China
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calculating
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Resvent Medical Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种电阻抗成像方法,包括:获取图像变换矩阵和初始系数矩阵;计算图像变换矩阵和初始系数矩阵的积作为目标系数矩阵;获取连续的若干信号幅值向量,其中,每一信号幅值向量包括所有电极中的两个电极依次作为激励电极对时,其余两两电极之间的子信号幅值;根据若干信号幅值向量计算标准幅值向量;根据信号幅值向量和标准幅值向量计算目标幅值向量;计算目标幅值向量和目标系数矩阵的积作为等位点阻抗值向量;以及根据等位点阻抗值向量生成电阻抗图像。此外,本发明还提供了一种计算机可读存储介质。本发明技术方案可在不额外消耗运算资源的情况下对图像进行一些降噪、锐化等处理,极大减少了图像处理的运算量。

Description

电阻抗成像方法及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及电阻抗成像技术领域,尤其涉及一种电阻抗成像方法及计算机可读存储介质。
背景技术
电阻抗断层成像(Electrical Impedance Tomography,EIT)是一种利用人体的器官、组织的电阻抗特性进行成像的技术。电阻抗断层成像以人体内部的电阻率分布为目标重建人体内部的组织图像。当人体的器官或组织发生病变时,发生病变部位的阻抗和没有发生病变部位的阻抗不同,因而可以通过阻抗的测量来对人体器官或组织的病变进行诊断。电阻抗断层成像的过程中需要在人体上固定一定数量的电极,通过轮流激励其中的两个电极并测量其它电极间的电位差来获取用于生成图像的数据。
实现阻抗分布图像的重建后,往往需要进行一定的后处理才能保证图像的质量。通常来说,这些后处理同样会占用一定的计算资源,降低设备的运行效率。因此,如何在不额外消耗运算资源的情况下对图像进行一些降噪、锐化等处理是亟需解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种电阻抗成像方法及计算机可读存储介质,可极大减少图像处理的运算量。
第一方面,本发明实施例提供一种电阻抗成像方法,所述电阻抗成像方法包括:
获取图像变换矩阵和初始系数矩阵;
计算所述图像变换矩阵和所述初始系数矩阵的积作为目标系数矩阵;
获取连续的若干信号幅值向量,其中,每一所述信号幅值向量包括所有电极中的两个电极依次作为激励电极对时,其余两两电极之间的子信号幅值;
根据所述若干信号幅值向量计算标准幅值向量;
根据所述信号幅值向量和所述标准幅值向量计算目标幅值向量;
计算所述目标幅值向量和所述目标系数矩阵的积作为等位点阻抗值向量;以及
根据所述等位点阻抗值向量生成电阻抗图像。
第二方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质用于存储程序指令,所述程序指令可被处理器执行以实现如上所述的电阻抗成像方法。
上述电阻抗成像方法及计算机可读存储介质,将每次测量获取到的子信号幅值形成相应的信号幅值向量,根据信号幅值向量计算标准幅值向量,并根据信号幅值向量、标准幅值向量以及目标系数矩阵计算等位点阻抗值向量,从而生成电阻抗图像。将生成电阻抗图像的过程矩阵化,简化了计算流程。在计算等位点阻抗值向量之前,先构建用于对电阻抗图像进行图像处理的图像变换矩阵,将图像变换矩阵和用于对信号幅值向量进行加权的初始系数矩阵进行乘积,从而得到目标系数矩阵,目标幅值向量直接跟目标系数矩阵进行乘积就可以得到已经经过图像处理的等位点阻抗值向量。相当于将部分图像后处理过程融入到生成电阻抗图像的过程中,不需要对每一次生成的电阻抗图像都进行一次图像处理,极大减少了图像处理的运算量,使其能在不额外消耗运算资源的情况下对图像进行一些降噪、锐化等处理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的电阻抗成像方法的流程图。
图2为本发明实施例提供的电阻抗成像方法的第一子流程图。
图3为本发明实施例提供的电阻抗成像方法的第二子流程图。
图4为本发明实施例提供的电阻抗成像方法的第三子流程图。
图5为本发明实施例提供的电阻抗成像方法的第四子流程图
图6为本发明实施例提供的电阻抗成像设备的示意图。
图7为图1所述的电极带的示意图。
图8为图1所述的等位点图像的示意图。
图9为图2所述的图像变换矩阵的示意图。
图10为图3所述的初始系数矩阵的示意图。
图11为本发明实施例提供的终端的内部结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的规划对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,换句话说,描述的实施例根据除了这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,还可以包含其他内容,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于只清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
请结合参看图6,其为本发明实施例提供的电阻抗成像设备的示意图。电阻抗成像设备20包括主体21和电极带22。当对被测对象进行检测时,被测对象需要将电极带22围绕在胸部并固定,电极带22上设置的所有电极220中的两个电极220施加以一定规律发出的高频交流信号并在其余两两电极220之间进行信号的测量。
请结合参看图1,其为本发明实施例提供的电阻抗成像方法的流程图。电阻抗成像方法应用于电阻抗成像设备20,用于根据电极带22测量得到的信号生成关于被测对象体内的电阻抗图像。本实施例提供的电阻抗成像方法基于等位线反投影算法根据测量得到的信号对被测对象的电阻抗分布进行重建形成电阻抗图像。电阻抗成像方法具体包括如下步骤。
步骤S102,构建图像变换矩阵和初始系数矩阵。在本实施例中,图像变换矩阵和初始系数矩阵均为常数矩阵。图像变换矩阵用于对电阻抗图像进行增强处理。其中,增强处理包括但不限于降噪、锐化等。构建图像变换矩阵和初始系数矩阵的具体过程将在下文详细描述。
步骤S104,计算图像变换矩阵和初始系数矩阵的积作为目标系数矩阵。由于图像变换矩阵和初始系数矩阵均为常数矩阵,因此,可以将图像变换矩阵和初始系数矩阵的积作为目标系数矩阵,应用于后续的计算过程中。可以理解的是,目标系数矩阵也为常数矩阵。
步骤S106,获取连续的若干信号幅值向量。在本实施例中,每一信号幅值向量包括所有电极中的两个电极依次作为激励电极对时,其余两两电极之间的子信号幅值。以图7所示的电极带22为例,电极带22包括16个电极,对16个电极进行编号为1-16。当电极带22围绕成封闭图形进行信号的测量时,依次选取相邻的两个电极作为激励电极对,并依次测量其余相邻的两个电极之间的子信号幅值。举例来说,选取电极1和电极2作为激励电极对,依次测量电极3和电极4、电极4和电极5、电极5和电极6、以此类推直至电极15和电极16之间的子信号幅值;选取电极2和电极3作为激励电极对并依次测量相应两个电极之间的子信号幅值,直至电极带22中所有相邻的两个电极均作为激励电极对。当电极带22中所有相邻的两个电极均作为激励电极对,其余相邻的两个电极之间均进行了子信号幅值的测量,则完成一次测量,将一次测量得到的所有子信号幅值组成一个信号幅值向量。其中,信号幅值向量中的所有子信号幅值根据测量的顺序进行排列。可以理解的是,当电极带22包括n个电极时,一个信号幅值向量包括n*(n-3)个子信号幅值。可以理解的是,连续的若干信号幅值向量根据测量的时间排序。
步骤S108,根据若干信号幅值向量计算标准幅值向量。其中,标准幅值向量用于计算信号幅值向量的动态变化。根据若干信号幅值向量计算标准幅值向量的具体过程将在下文详细描述。
步骤S110,根据信号幅值向量和标准幅值向量计算目标幅值向量。其中,目标幅值向量表示信号幅值向量和标准幅值向量之间的差异。根据信号幅值向量和标准幅值向量计算目标幅值向量的具体过程将在下文详细描述。
步骤S112,计算目标幅值向量和目标系数矩阵的积作为等位点阻抗值向量。在本实施例中,等位点阻抗值向量包括等位点图像中每一等位点的阻抗值。其中,等位点图像为预先构建的图像。具体地,可以利用有限单元法(Finite Element Method,FEM)构建等位点图像。将被测对象围绕电极带22进行测量的区域作为一个圆,按照一定的规则在圆中划分若干同心圆,并在每一同心圆上设置若干节点作为等位点,连接各同心圆上的等位点形成形状为三角形的若干单元,形成等位点图像(如图8所示)。其中,同心圆的数量、每一同心圆上等位点的数量均可以根据实际情况进行设置,在此不做限定。
步骤S114,根据等位点阻抗值向量生成电阻抗图像。根据等位点阻抗值向量对等位点图像进行渲染得到电阻抗图像。可以理解的是,等位点图像中的等位点相当于电阻抗图像中的像素。
上述实施例中,将每次测量获取到的子信号幅值形成相应的信号幅值向量,根据信号幅值向量计算标准幅值向量,并根据信号幅值向量、标准幅值向量以及目标系数矩阵计算等位点阻抗值向量,从而生成电阻抗图像。将生成电阻抗图像的过程矩阵化,简化了计算流程。由于现有技术中,根据信号幅值生成初始电阻抗图像之后,往往需要对初始电阻抗图像进行一定的图像处理才能够得到质量较好的目标电阻抗图像。然而,对初始电阻抗图像进行图像处理会占用一定的计算资源,降低电阻抗成像设备的运行效率。因此,本发明在计算等位点阻抗值向量之前,先构建用于对电阻抗图像进行图像处理的图像变换矩阵,将图像变换矩阵和用于对信号幅值向量进行加权的初始系数矩阵进行乘积,从而得到目标系数矩阵,目标幅值向量直接跟目标系数矩阵进行乘积就可以得到已经经过图像处理的等位点阻抗值向量。相当于将部分图像后处理过程融入到生成电阻抗图像的过程中,不需要对每一次生成的电阻抗图像都进行一次图像处理,极大减少了图像处理的运算量,使其能在不额外消耗运算资源的情况下对图像进行一些降噪、锐化等处理。优化计算过程,具有计算迅速的优点,缩短了电阻抗成像所需要的时间,提升电阻抗成像设备的整体效率。
请结合参看图2,其为本发明实施例提供的电阻抗成像方法的第一子流程图。步骤S102中构建图像变换矩阵具体包括如下步骤。
步骤S202,构建等位点图像。其中,等位点图像包括若干等位点。在本实施例中,可以利用有限单元法(Finite Element Method,FEM)构建等位点图像。将被测对象围绕电极带22进行测量的区域作为一个圆,按照一定的规则在圆中划分若干同心圆,并在每一同心圆上设置若干节点作为等位点,连接各同心圆上的等位点形成形状为三角形的若干单元,形成等位点图像(如图8所示)。构建的等位点图像中,所有等位点按照一定规则进行编号。其中,同心圆的数量、每一同心圆上等位点的数量均可以根据实际情况进行设置,在此不做限定。
步骤S204,将图像变换矩阵中每一行的元素和每一列的元素均与等位点一一对应设置。其中,图像变换矩阵中每一行元素的顺序和每一列元素的顺序均与等位点编号的顺序相一致。举例来说,等位点图像中包括三个等位点:等位点A、等位点B、等位点C,则图像变换矩阵中的行依次与等位点A、等位点B、等位点C一一对应,图像变换矩阵中的列依次与等位点A、等位点B、等位点C一一对应(如图9所示)。
步骤S206,根据图像处理方法生成图像变换矩阵中的元素。在本实施例中,根据对最后生成的电阻抗图像要做的图像处理的类型,相应生成图像变换矩阵中的元素。可以理解的是,不同类型的图像处理所对应的图像变换矩阵中的元素不相同。
上述实施例中,根据等位点图像中等位点的数量构建图像变换矩阵中元素的数量,再根据图像处理方法生成图像变换矩阵中相应的元素,从而生成能够对电阻抗图像进行图像处理的图像变换矩阵。其中,图像变换矩阵中元素的设置可以根据实际情况进行调整,增加了灵活性。可以理解的是,任何只与等位点图像中等位点的数量相关而与等位点的阻抗值无关的图像处理过程都可以提前至电阻抗图像的生成过程,且对电阻抗图像生成过程中的计算量不会有任何影响。
请结合参看图3,其为本发明实施例提供的电阻抗成像方法的第二子流程图。步骤S102中构建初始系数矩阵具体包括如下步骤。
步骤S302,构建等位线图像。其中,等位线图像包括若干等位线,两两等位线之间形成等位区域。根据等位线反投影算法构建等位线图像,等位线图像的大小、形状与等位点图像的大小、形状均一致。具体地,依次选取相邻的两个电极作为激励电极对,并依次测量其余相邻的两个电极之间的子信号幅值,将每一子信号幅值反投影至等位线图像中形成若干等位线,相邻两条等位线之间的区域为等位区域。可以理解的是,等位线图像中等位区域的数量与每一信号幅值中子信号幅值的数量相同。构建的等位线图像中,所有等位区域按照一定规则进行编号。举例来说,当选取电极1和电极2作为激励电极对时,依次测量电极3和电极4、电极4和电极5、电极5和电极6、以此类推直至电极15和电极16之间的子信号幅值,将每一子信号幅值反投影至等位线图像中形成若干等位线,相邻两条等位线之间的区域为等位区域(如图7所示)。
步骤S304,将初始系数矩阵中每一列的元素与等位点一一对应设置。其中,初始系数矩阵中每一列元素的顺序与等位点编号的顺序相一致。
步骤S306,将初始系数矩阵中每一行的元素与等位区域一一对应设置。其中,初始系数矩阵中每一行元素的顺序与等位区域的顺序相一致。
步骤S308,根据等位点图像和等位线图像生成初始系数矩阵中的元素。在本实施例中,根据等位点图像和等位线图像判断等位点是否位于等位区域内。当等位点位于等位区域内时,初始系数矩阵中与等位点和等位区域相对应的元素为1;当等位点不位于等位区域内时,初始系数矩阵中与等位点和等位区域相对应的元素为0。当电极带22中电极的数量一定时,初始系数矩阵中的元素是固定的。因此,初始系数矩阵为常数矩阵。举例来说,等位点图像中包括三个等位点:等位点A、等位点B、等位点C,等位线图像中包括两个等位区域:等位区域a、等位区域b,则初始系数矩阵中的列依次与等位点A、等位点B、等位点C一一对应,初始系数矩阵中的行依次与等位区域a、等位区域b一一对应。若等位点A和等位点B位于等位区域a内,等位点C位于等位区域b内,则初始系数矩阵如图10所示。
请结合参看图4,其为本发明实施例提供的电阻抗成像方法的第三子流程图。步骤S108具体包括如下步骤。
步骤S402,根据电流值和信号幅值向量分别计算每一信号幅值向量所对应的电极阻抗值。在本实施例中,计算每一信号幅值向量中所有子信号幅值之和,并计算子信号幅值之和与电流值的商作为电极阻抗值。其中,每次从激励电极对输入的高频电流的幅值和频率是恒定的,但电流的幅值和频率可根据实际情况进行设置,在此不做限定。因此,电流值可看作为定值。电极阻抗值为数值,用于表示一次测量中整体的阻抗大小。
步骤S404,按照预设规则将若干信号幅值向量划分为多组。其中,多组信号幅值向量按照获取的时间顺序排列。在本实施例中,每一组信号幅值向量中的信号幅值向量均为连续的,多组信号幅值向量相应根据信号幅值向量的连续性,即时间顺序进行排序。按照预设规则将若干信号幅值向量划分为多组的具体过程将在下文详细描述。
步骤S406,从与每一组信号幅值向量所对应的电极阻抗值中选取最小的电极阻抗值作为标准阻抗值。可以理解的是,每一组信号幅值向量均对应一个标准阻抗值。
步骤S408,将标准阻抗值所对应的信号幅值向量作为标准幅值向量。可以理解的是,每一组信号幅值向量均对应一个标准幅值向量。
步骤S110具体为:根据每一组信号幅值向量中的每一信号幅值向量与上一组信号幅值向量对应的标准幅值向量分别计算相应的目标幅值向量。即是说,将每一组信号幅值向量中的每一信号幅值向量均与上一组信号幅值向量所对应的标准幅值向量进行计算。在本实施例中,根据公式计算目标幅值向量。具体地,公式为:ΔV=logVm-logVstd。其中,ΔV表示目标幅值向量,Vm表示当前一组信号幅值向量中的信号幅值向量,Vstd表示上一组信号幅值向量所对应的标准幅值向量。可以理解的是,每一信号幅值向量均对应一个目标幅值向量,每测量得到一个信号幅值向量都会相应生成一幅电阻抗图像。其中,第一组信号幅值向量中的每一信号幅值向量与预设的标准幅值向量计算相应的目标幅值向量。
上述实施例中,通过将若干信号幅值向量划分为多组,根据每一组对应的电极阻抗值选取出标准幅值向量,根据每一组的信号幅值向量与上一组的标准幅值向量计算目标幅值向量。在获取信号幅值向量的过程中,动态形成不同的标准幅值向量,从而提升目标幅值向量的可信度。此外,若将人体在呼气末时获取的信号幅值向量作为标准幅值向量,可以让形成的目标幅值向量能够最大程度地抵消电阻抗成像设备及其配件等差异所带来的测量误差,同时还能够将不同被测对象之间的个体差异尽可能保留并形成至电阻抗图像中。同时,由于肺部在呼气时,肺部空气逐渐减少,相应的电极阻抗值也会逐渐减小。因此,当电极阻抗值最小时,可以判断相应的信号幅值向量为呼气末测得的。
请结合参看图5,其为本发明实施例提供的电阻抗成像方法的第四子流程图。步骤S404具体包括如下步骤。
步骤S502,计算电极阻抗值中的极小值。可以理解的是,由于信号幅值向量是连续的,因此,相应的电极阻抗值也是连续的。在本实施例中,根据计算得到的连续的电极阻抗值计算电极阻抗值的一阶导数,并根据电极阻抗值的一阶导数获取电极阻抗值的极小值。具体地,当前电极阻抗值的一阶导数为当前电极阻抗值与上一电极阻抗值的差值。若上一电极阻抗值的一阶导数小于0,当前电极阻抗值的一阶导数大于0,则当前的电极阻抗值为极小值。
步骤S504,按照时间顺序依次将预设数量的极小值划分为同一组。可以理解的是,按照电极阻抗值计算得到的时间顺序将预设数量的极小值划分为同一组。其中,预设数量为15-20。在一些可行的实施例中,预设数量可以为6-12。
步骤S506,将相邻两组极小值中最后一个极小值对应的信号幅值向量之间的所有信号幅值向量划分至同一组。在本实施例中,当前一组极小值中的最后一个极小值所对应的信号幅值向量与下一组极小值对应的信号幅值向量为同一组。其中,每一组信号幅值向量中信号幅值向量的数量不一定相同。
可以理解的是,在实际测量的过程中,第一次获取到信号幅值向量时,根据信号幅值向量计算电极阻抗值,根据信号幅值向量和预设的标准幅值向量计算目标幅值向量;第二次获取到信号幅值向量时,根据信号幅值向量计算电极阻抗值,根据当前的电极阻抗值和上一次的电极阻抗值计算电极阻抗值的一阶导数,根据信号幅值向量和预设的标注幅值向量计算目标幅值向量;以此类推,根据电极阻抗值的一阶导数判断电极阻抗值是否为极小值,当电极阻抗值为极小值时,将极小值保存下来,直至保存的极小值达到预设数量时,将预设数量的极小值中的最小值所对应的信号幅值向量标记为标准幅值向量。可以理解的是,极小值达到预设数量之前获取到的信号幅值向量为同一组。则,下一次获取的信号幅值向量就与当前得到的标准幅值向量计算目标幅值向量,并重新存储得到的极小值,再根据新的极小值重新标记标准幅值向量。
在一些可行的实施例中,可以根据预设时间将若干信号幅值向量划分为多组。当连续获取信号幅值向量的时间达到预设时间时,将相应的预设时间内对应的信号幅值向量划分为同一组。其中,预设时间为10-20秒。
上述实施例中,根据电极阻抗值的极小值对信号幅值向量进行划分。可以理解的是,由于肺部在呼气时,肺部空气逐渐减少,相应的电极阻抗值也会逐渐减小。因此,可以将极小值所对应的信号幅值向量认为是呼气末测得的,根据极小值就可以判断被测对象的呼吸周期。根据呼吸周期将信号幅值向量划分为多组,即根据动态呼吸的过程中将信号幅值向量划分为多组。
请结合参看图11,其为本发明实施例提供的终端的内部结构示意图。终端10包括计算机可读存储介质11、处理器12以及总线13。其中,计算机可读存储介质11至少包括一种类型的可读存储介质,该可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如,SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。计算机可读存储介质11在一些实施例中可以是终端10的内部存储单元,例如终端10的硬盘。计算机可读存储介质11在另一些实施例中也可以是终端10的外部存储设备,例如终端10上配备的插接式硬盘、智能存储卡(Smart MediaCard,SMC)、安全数字(Secure Digital,SD)卡、闪存卡(Flash Card)等。进一步地,计算机可读存储介质11还可以既包括终端10的内部存储单元也包括外部存储设备。计算机可读存储介质11不仅可以用于存储安装于终端10的应用软件及各类数据,还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
总线13可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture,EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图11中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
进一步地,终端10还可以包括显示组件14。显示组件14可以是发光二极管(LightEmitting Diode,LED)显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)触摸器等。其中,显示组件14也可以适当的称为显示装置或显示单元,用于显示在终端10中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
进一步地,终端10还可以包括通信组件15。通信组件15可选地可以包括有线通信组件和/或无线通信组件,如WI-FI通信组件、蓝牙通信组件等,通常用于在终端10与其他智能控制设备之间建立通信连接。
处理器12在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片,用于运行计算机可读存储介质11中存储的程序代码或处理数据。具体地,处理器12执行处理程序以控制终端10实现电阻抗成像方法。
图11仅示出了具有组件11-15、用于实现电阻抗成像方法的终端10,本领域技术人员可以理解的是,图11示出的结构并不构成对终端10的限定,终端10可以包括比图示更少或者更多的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘且本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
以上所列举的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种电阻抗成像方法,其特征在于,所述电阻抗成像方法包括:
构建图像变换矩阵和初始系数矩阵;
计算所述图像变换矩阵和所述初始系数矩阵的积作为目标系数矩阵;
获取连续的若干信号幅值向量,其中,每一所述信号幅值向量包括所有电极中的两个电极依次作为激励电极对时,其余两两电极之间的子信号幅值;
根据所述若干信号幅值向量计算标准幅值向量;
根据所述信号幅值向量和所述标准幅值向量计算目标幅值向量;
计算所述目标幅值向量和所述目标系数矩阵的积作为等位点阻抗值向量;以及
根据所述等位点阻抗值向量生成电阻抗图像。
2.如权利要求1所述的电阻抗成像方法,其特征在于,根据所述若干信号幅值向量计算标准幅值向量具体包括:
根据电流值和所述信号幅值向量分别计算每一信号幅值向量所对应的电极阻抗值;
按照预设规则将所述若干信号幅值向量划分为多组,其中,多组信号幅值向量按照获取的时间顺序排列;
从与每一组信号幅值向量所对应的电极阻抗值中选取最小的电极阻抗值作为标准阻抗值;以及
将所述标准阻抗值所对应的信号幅值向量作为所述标准幅值向量。
3.如权利要求2所述的电阻抗成像方法,其特征在于,根据所述信号幅值向量和所述标准幅值向量计算目标幅值向量具体包括:
根据每一组信号幅值向量中的每一信号幅值向量与上一组信号幅值向量对应的标准幅值向量分别计算相应的目标幅值向量。
4.如权利要求1所述的电阻抗成像方法,其特征在于,构建图像变换矩阵具体包括:
构建等位点图像,其中,所述等位点图像包括若干等位点;
将所述图像变换矩阵中每一行的元素和每一列的元素均与所述等位点一一对应设置;以及
根据图像处理方法生成所述图像变换矩阵中的元素。
5.如权利要求4所述的电阻抗成像方法,其特征在于,构建初始系数矩阵具体包括:
构建等位线图像,其中,所述等位线图像包括若干等位线,两两所述等位线之间形成等位区域;
将所述初始系数矩阵中每一列的元素与所述等位点一一对应设置;
将所述初始系数矩阵中每一行的元素与所述等位区域一一对应设置;以及
根据所述等位点图像和所述等位线图像生成所述初始系数矩阵中的元素。
6.如权利要求5所述的电阻抗成像方法,其特征在于,根据所述等位点图像和所述等位线图像生成所述初始系数矩阵中的元素具体包括:
根据所述等位点图像和所述等位线图像判断所述等位点是否位于所述等位区域内;
当所述等位点位于所述等位区域内时,所述初始系数矩阵中与所述等位点和所述等位区域相对应的元素为1;以及
当所述等位点不位于所述等位区域内时,所述初始系数矩阵中与所述等位点和所述等位区域相对应的元素为0。
7.如权利要求2所述的电阻抗成像方法,其特征在于,按照预设规则将所述若干信号幅值向量划分为多组具体包括:
计算所述电极阻抗值中的极小值;
按照时间顺序依次将预设数量的极小值划分为同一组;以及
将相邻两组极小值中最后一个极小值对应的信号幅值向量之间的所有信号幅值向量划分至同一组。
8.如权利要求7所述的电阻抗成像方法,其特征在于,计算所述电极阻抗值中的极小值具体包括:
计算所述电极阻抗值的一阶导数;以及
根据所述电极阻抗值的一阶导数获取所述电极阻抗值的极小值。
9.如权利要求2所述的电阻抗成像方法,其特征在于,根据电流值和所述信号幅值向量分别计算每一信号幅值向量所对应的电极阻抗值具体包括:
计算每一所述信号幅值向量中所有子信号幅值之和;以及
计算所述子信号幅值之和与所述电流值的商作为所述电极阻抗值。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质用于存储程序指令,所述程序指令可被处理器执行以实现如权利要求1至9中任一项所述的电阻抗成像方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117617939A (zh) * 2022-12-16 2024-03-01 上海融易迈医疗健康科技有限公司 电阻抗成像加速方法、存储介质及电阻抗成像设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130002264A1 (en) * 2011-07-02 2013-01-03 Dräger Medical GmbH Electrical impedance tomography device and process
US20140221864A1 (en) * 2013-02-05 2014-08-07 Drager Medical Gmbh Electric impedance tomography device and method
US20170172451A1 (en) * 2015-12-16 2017-06-22 General Electric Company System and method for enhanced electrical impedance tomography
US20180146882A1 (en) * 2016-11-30 2018-05-31 Drägerwerk AG & Co. KGaA Device and method for determining a circumferential shape of an electrode array for electrical impedance tomography
CN111248909A (zh) * 2020-01-19 2020-06-09 上海交通大学 基于生物电阻抗断层成像的医疗成像系统、方法及设备

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130002264A1 (en) * 2011-07-02 2013-01-03 Dräger Medical GmbH Electrical impedance tomography device and process
US20140221864A1 (en) * 2013-02-05 2014-08-07 Drager Medical Gmbh Electric impedance tomography device and method
US20170172451A1 (en) * 2015-12-16 2017-06-22 General Electric Company System and method for enhanced electrical impedance tomography
US20180146882A1 (en) * 2016-11-30 2018-05-31 Drägerwerk AG & Co. KGaA Device and method for determining a circumferential shape of an electrode array for electrical impedance tomography
CN111248909A (zh) * 2020-01-19 2020-06-09 上海交通大学 基于生物电阻抗断层成像的医疗成像系统、方法及设备

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117617939A (zh) * 2022-12-16 2024-03-01 上海融易迈医疗健康科技有限公司 电阻抗成像加速方法、存储介质及电阻抗成像设备

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