[發明專利]一種電阻抗成像方法及裝置

有效

• 申請號: 202010017812.2
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111260742B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 俞政杰;劉東;榮星;杜江峰
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;G06N3/0475;G06N3/045;G06N3/048;G06N3/082;G06V10/80
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王洋

1.一種電阻抗成像方法，其特征在于，包括：

基于依次在目標電極陣列中相鄰兩個電極組成的電極對上注入激勵電流信號，針對在每個電極對上注入所述激勵電流信號，分別采集所述電極陣列上的各電極的電壓，得到由每個電極對下的響應電壓信號組成的待處理的響應電壓信號；所述目標電極陣列為待電阻抗成像的物場周圍的電極陣列；

將所述待處理的響應電壓信號作為訓練后的條件生成式對抗網絡中生成網絡的條件信息；所述生成網絡輸出電導率分布圖像；

所述訓練后的條件生成式對抗網絡，是以預設的響應電壓信號和所述預設的響應電壓信號對應的真實電導率分布圖像為訓練樣本，對預設的條件生成式對抗網絡進行訓練得到；在訓練過程中，將所述預設的響應電壓信號作為目標生成網絡的條件信息；將所述預設的響應電壓信號投影到預設維度后得到的高維響應電壓信號，作為目標判別網絡的條件信息；所述目標生成網絡為所述預設的條件生成式對抗網絡中的生成網絡；所述目標判別網絡為所述預設的條件生成式對抗網絡中的判別網絡。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成網絡的輸入包括：所述待處理的響應電壓信號和預設的隨機噪聲信號。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，對所述預設的條件生成式對抗網絡訓練的過程，包括：

交替對所述目標生成網絡和所述目標判別網絡進行訓練；

在任意一次交替訓練過程中，先以不調整該次訓練下的目標生成網絡的參數為前提，依據預設的目標函數對該次交替訓練下的目標判別網絡進行參數調整，得到該次交替訓練下的目標生成網絡和訓練后的目標判別網絡；后以不調整所述訓練后的目標判別網絡的參數為前提，依據所述目標函數對該次交替訓練下的目標生成網絡進行參數調整，得到該次交替訓練下的條件生成式對抗網絡；

在任一次交替訓練過程中，以所述隨機噪聲信號和所述預設的響應電壓信號為該次交替訓練下的目標生成網絡的輸入；在該次交替訓練過程中對目標判別網絡的參數進行調整的情況下，以所述高維響應電壓信號和目標電導率分布圖像為該次交替訓練下的目標判別網絡的輸入；所述目標電導率分布圖像為該次交替訓練下的目標生成網絡輸出的電導率分布圖像，或者，與所述訓練樣本中預設的響應電壓信號對應的真實電導率分布圖像；在該次交替訓練過程中對目標生成網絡進行訓練的情況下，該次交替訓練下的目標判別網絡的輸入為：所述高維響應電壓信號和該次交替訓練下的目標生成網絡輸出的電導率分布圖像。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在任意一次交替訓練過程中，該次交替訓練下的目標生成網絡，依據所述隨機噪聲信號和所述預設的響應電壓信號，生成所述電導率分布圖像的過程，包括：

依據所述隨機噪聲信號和所述預設的響應電壓信號，生成第一特征向量；

將所述第一特征向量與第一電壓的特征向量進行特征融合，并對融合后的特征向量進行反卷積操作，得到第一目標特征向量；所述第一電壓的特征向量是通過將所述預設的響應電壓信號投影到預設的第一高維空間得到；

將所述第一目標特征向量與第二電壓的特征向量進行特征融合，并對融合后的特征向量進行反卷積操作，得到第二目標特征向量；所述第二電壓的特征向量是通過將所述預設的響應電壓信號投影到預設的第二高維空間得到；

將所述第二目標特征向量與第三電壓的特征向量進行特征融合，并對融合后的特征向量進行反卷積操作，得到第三目標特征向量；所述第三電壓的特征向量是通過將所述預設的響應電壓信號投影到預設的第三高維空間得到；

對所述第三目標特征向量進行反卷積操作，得到所述該次訓練下的目標生成網絡輸出的電導率分布圖像。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，基于交替在目標電極陣列中相鄰的兩個電極上注入激勵電流信號，采集所述電極陣列上的各電極的電壓，得到響應電壓信號；所述目標電極陣列為待電阻抗成像的物場周圍的電極陣列，包括：

按照目標電極陣列中電極的排列順序，依次將預設的激勵電流信號注入到所述目標電極陣列中相鄰的兩個電極；所述目標電極陣列為待電阻抗成像的物場周圍的電極陣列；

對每次注入所述激勵電流信號后的目標電極陣列上的每個電極進行電壓測量，得到每次測量下的各電極的響應電壓信號。