[發明專利]一種基于深度學習的三維電阻抗成像系統

有效

• 申請號: 202110075299.7
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112754456B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 孫世杰;王景浩;王穎;盧旭鵬;張銳;徐立軍
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: A61B5/0536
• 分類號: A61B5/0536;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理有限公司 11562
• 代理人: 張換君

1.一種基于深度學習的三維電阻抗成像系統，其特征在于，包括依次連接的傳感器模塊、數據采集控制模塊及上位機模塊；

所述傳感器模塊用于形成被測區域空間的敏感場；

所述數據采集控制模塊用于對被測區域的表面阻抗進行測量，并進行數據的初步處理及傳輸；

所述上位機模塊包括Calderon直接圖像重建算法及深度學習神經網絡，用于對所述傳感器模塊形成的敏感區域內電導率分布進行圖像重建，過程為：

采用Calderon算法對一組表面阻抗測量數據進行電導率的初步重建，得到初步的電導率分布圖像；將所述初步的電導率分布圖像作為神經網絡的訓練樣本輸入，并使用預期電導率分布二分圖像作為標簽對所述神經網絡進行監督訓練，得到訓練好的神經網絡；將測量得到的阻抗數據與所述初步的電導率分布圖像輸入到所述訓練好的神經網絡，得到電導率分布重建圖像，并根據重建圖像的異常塊位置、大小信息，對重建圖像結果進行定量的分析。

2.根據權利要求1所述的基于深度學習的三維電阻抗成像系統，其特征在于，所述傳感器模塊包括半球形外壁、電極扣以及柔性PCB板；

所述柔性PCB板內鋪設有連接線路；所述傳感器外壁設有若干通孔；所述柔性PCB板通過所述電極扣與所述傳感器外壁相連。

3.根據權利要求2所述的基于深度學習的三維電阻抗成像系統，其特征在于，所述柔性PCB板上設有若干個過孔及焊盤；

所述過孔為圓環狀且能夠導電，并與所述電極扣相連，所述過孔沿所述柔性PCB板對稱設置；

所述焊盤包括焊接接口，用于連接傳輸信號的屏蔽線，所述焊盤沿所述柔性PCB板對稱設置；

所述過孔與所述焊盤在所述柔性PCB板上成對設置，且每個所述過孔均與其對應的所述焊盤相連。

4.根據權利要求1所述的基于深度學習的三維電阻抗成像系統，其特征在于，所述數據采集控制模塊包括通道切換板及核心控制板，所述核心控制板與所述通道切換板相連；

所述通道切換板用于對通道進行選擇；

所述核心控制板用于對阻抗數據進行測量；

所述核心控制板設有數字信號控制模塊，并通過所述數字信號控制模塊對所述通道切換板的芯片引腳通斷進行控制。

5.根據權利要求4所述的基于深度學習的三維電阻抗成像系統，其特征在于，所述通道切換板由四個74HC4067芯片構成，對通道進行選擇。