| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第13-25页 |
| 1.1 三维生物阻抗磁感应成像方法 | 第13-17页 |
| 1.1.1 磁感应成像的研究意义 | 第13-15页 |
| 1.1.2 磁感应成像方法 | 第15-17页 |
| 1.2 磁感应成像技术研究概况 | 第17-21页 |
| 1.2.1 二维磁感应成像研究概况 | 第17-19页 |
| 1.2.2 三维磁感应成像研究概况 | 第19-20页 |
| 1.2.3 激励线圈设计概况 | 第20-21页 |
| 1.3 三维生物阻抗磁感应成像存在的问题与课题的提出 | 第21页 |
| 1.4 本文的主要内容及章节安排 | 第21-25页 |
| 1.4.1 主要内容 | 第21-23页 |
| 1.4.2 章节安排 | 第23-25页 |
| 第二章 三维生物阻抗磁感应成像理论基础 | 第25-41页 |
| 2.1 生物阻抗磁感应成像生物医学理论基础 | 第25-33页 |
| 2.1.1 生物组织的电磁特性 | 第25-30页 |
| 2.1.2 生物组织频率特性 | 第30-33页 |
| 2.2 磁感应成像的数学模型 | 第33-38页 |
| 2.2.1 基于磁偶极子近似的数学模型 | 第33-35页 |
| 2.2.2 类似变压器的线圈-线圈模型 | 第35-37页 |
| 2.2.3 均匀场中球形扰动模型 | 第37-38页 |
| 2.3 磁感应成像系统的信号特点 | 第38-40页 |
| 2.4 本章小节 | 第40-41页 |
| 第三章 三维生物阻抗磁感应成像正问题研究 | 第41-61页 |
| 3.1 MIT电磁场控制方程 | 第41-42页 |
| 3.2 MIT中的三维涡流问题 | 第42-44页 |
| 3.3 基于ANSYS的三维MIT有限元模型 | 第44-49页 |
| 3.3.1 三维电磁场单元介绍 | 第45-46页 |
| 3.3.2 基于变分原理的正问题离散 | 第46-47页 |
| 3.3.3 三维实体模型的建立 | 第47-48页 |
| 3.3.4 单元网格剖分 | 第48-49页 |
| 3.4 有限元方程组的求解方法 | 第49-53页 |
| 3.4.1 稀疏矩阵直接求解法 | 第50页 |
| 3.4.2 雅可比共轭梯度法 | 第50-51页 |
| 3.4.3 不完全乔列斯基分解共轭梯度法 | 第51-53页 |
| 3.5 ICCG法求解三维MIT有限元方程组的可行性研究 | 第53-59页 |
| 3.5.1 仿真实验方法 | 第53-54页 |
| 3.5.2 磁场分布计算结果 | 第54-55页 |
| 3.5.3 ICCG法的准确性分析 | 第55-56页 |
| 3.5.4 有限元模型对ICCG算法的影响 | 第56-57页 |
| 3.5.5 设定ICCG法收敛容差最优值 | 第57-58页 |
| 3.5.6 ICCG法求解速度及稳健性 | 第58-59页 |
| 3.6 本章小结 | 第59-61页 |
| 第四章 三维生物阻抗磁感应成像逆问题研究基础及灵敏度计算 | 第61-75页 |
| 4.1 重建图像的分类 | 第61-63页 |
| 4.1.1 静态图像 | 第61-62页 |
| 4.1.2 时间差分图像 | 第62页 |
| 4.1.3 频率差分图像 | 第62-63页 |
| 4.2 三维磁感应成像逆问题特性 | 第63-65页 |
| 4.2.1 逆问题的不适定性 | 第63页 |
| 4.2.2 逆问题的病态性 | 第63-64页 |
| 4.2.3 逆问题的非线性及其线性化近似 | 第64-65页 |
| 4.3 三维灵敏度计算方法 | 第65-66页 |
| 4.3.1 基于测量扰动法的灵敏度计算 | 第65页 |
| 4.3.2 基于模型扰动法的灵敏度计算 | 第65-66页 |
| 4.3.3 基于场量提取法的灵敏度快速计算 | 第66页 |
| 4.4 基于场量提取法的三维灵敏度计算结果 | 第66-70页 |
| 4.5 灵敏度矩阵预处理 | 第70-73页 |
| 4.6 本章小结 | 第73-75页 |
| 第五章 三维生物阻抗磁感应成像逆问题研究 | 第75-97页 |
| 5.1 仿真试验方法 | 第75-80页 |
| 5.1.1 电流信号的仿真 | 第75-77页 |
| 5.1.2 灵敏度矩阵的标准化 | 第77-78页 |
| 5.1.3 正逆问题模型 | 第78-79页 |
| 5.1.4 基于等值面法的MIT三维重建图像显示 | 第79-80页 |
| 5.2 基于灵敏度的直接三维重建算法 | 第80-81页 |
| 5.3 Landweber迭代重建算法 | 第81-86页 |
| 5.3.1 算法介绍 | 第81-82页 |
| 5.3.2 以0为初值的成像结果分析 | 第82-83页 |
| 5.3.3 以LBP为初值的成像结果分析 | 第83-84页 |
| 5.3.4 灵敏度矩阵预处理对成像结果的影响 | 第84-86页 |
| 5.4 投影Landweber迭代重建算法 | 第86-91页 |
| 5.4.1 算法介绍 | 第86-87页 |
| 5.4.2 以0为初值的成像结果分析 | 第87-88页 |
| 5.4.3 以LBP为初值的成像结果 | 第88-89页 |
| 5.4.4 灵敏度矩阵预处理对成像结果的影响 | 第89-91页 |
| 5.5 噪声对成像结果的影响 | 第91-93页 |
| 5.6 图像重建算法的性能评价 | 第93-95页 |
| 5.7 本章小结 | 第95-97页 |
| 第六章 空气芯线圈传感器激励场研究 | 第97-115页 |
| 6.1 线圈的有限元分析方法 | 第98-101页 |
| 6.1.1 线圈的控制方程 | 第98-99页 |
| 6.1.2 线圈的有限元方程 | 第99-101页 |
| 6.2 线圈对称轴上磁通密度的计算 | 第101-103页 |
| 6.3 线圈的激励磁场分布 | 第103-104页 |
| 6.4 线圈的激励电场分布 | 第104-107页 |
| 6.5 均匀场的三线圈激励法可行性研究 | 第107-113页 |
| 6.5.1 三线圈激励模型 | 第107-108页 |
| 6.5.2 三线圈激励场均匀性分析 | 第108-110页 |
| 6.5.3 灵敏度矩阵的计算 | 第110-113页 |
| 6.6 本章小结 | 第113-115页 |
| 第七章 磁感应成像中的扰动试验研究 | 第115-127页 |
| 7.1 真空背景中扰动试验 | 第115-121页 |
| 7.1.1 单通道检测硬件系统 | 第115-116页 |
| 7.1.2 单通道仿真模型 | 第116-117页 |
| 7.1.3 扰动试验 | 第117-118页 |
| 7.1.4 扰动试验结果 | 第118-121页 |
| 7.2 导体背景中扰动仿真试验 | 第121-123页 |
| 7.2.1 仿真模型 | 第121-122页 |
| 7.2.2 扰动试验及结果 | 第122-123页 |
| 7.3 磁化率扰动仿真试验 | 第123-125页 |
| 7.4 本章小结 | 第125-127页 |
| 第八章 总结与展望 | 第127-131页 |
| 8.1 本文内容总结 | 第127-128页 |
| 8.2 展望 | 第128-131页 |
| 参考文献 | 第131-137页 |
| 致谢 | 第137-139页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第139页 |
