[發明專利]融合微波成像的電容層析成像方法和裝置

在審

• 申請號: 201710115551.6
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106940337A
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 葉佳敏;吳蒙;王海剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 任巖

1.一種融合微波成像的電容層析成像方法，其特征在于包括：

S1：采集待成像區域內所測量的電容數據和微波成像數據；

S2：根據圖像重構的迭代算法和所述電容數據，獲取待成像區域被測物質的介電常數分布，其中，所述迭代算法中以所述微波成像數據轉換的介電常數分布作為初始迭代值。

2.根據權利要求1所述的成像方法，其特征在于，步驟S1中，通過所述電容層析成像傳感器采集電容數據，以及通過微波層析成像傳感器采集微波成像數據。

3.根據權利要求1所述的成像方法，其特征在于，步驟S1中，所述電容數據測量方式為：通過在待成像區域周圍布置多個電極，測量不同電極對之間的電容值。

4.根據權利要求1所述的成像方法，其特征在于，步驟S1中，所述微波成像數據測量方式為：通過在待成像區域周圍布置多個微波天線，測量微波信號與被測物質相互作用后形成的散射波的振幅和相位。

5.根據權利要求1所述的成像方法，其特征在于，所述步驟S2包括子步驟：

S21：獲取電容層析成像系統的泊松方程；

S22：求解泊松方程獲得待成像區域的電勢分布；

S23：根據電勢分布計算敏感場分布；

S24：根據微波成像數據轉換為對應的介電常數分布，作為初始值；

S25：利用所述敏感場分布和初始值以及獲得的電容數據，通過迭代算法進行圖像重構。

6.一種融合微波成像的電容層析成像裝置，其特征在于包括：

電容層析成像傳感器，包括多個電極，所述電極陣列式分布于待成像區域的周圍，用于測量待成像區域的電容數據；

微波層析成像傳感器，包括多個微波天線，所述微波天線陣列式分布于待成像區域的周圍，用于測量待成像區域的微波成像數據；以及

處理器，耦接至所述電容層析成像傳感器和微波層析成像傳感器，獲取所述電容數據和微波成像數據，利用圖像重構的迭代算法獲取待成像區域被測物質的介電常數分布，其中所述迭代算法中以所述微波成像數據轉換的介電常數分布作為初始迭代值。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述微波層析成像傳感器包括：

微波天線，用于發射微波和接收散射微波；

微波檢測器，檢測接收的散射微波的振幅和相位。

8.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述待成像區域的截面為矩形或者圓形。