【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电阻抗成像，特别是涉及一种图像重建方法、装置、计算机设备、存储介质和程序产品。
技术介绍
1、电阻抗成像（electrical impedance tomography, eit）是一种将被测物体内部电导率的变化通过图像直观呈现出来的一种检测技术。eit技术是根据被测导电物体内部不同的结构组织，对电激励信号具有不同的电响应的特性，通过在被测场域的表面贴附一定数量的电极，然后对于不同的电极对施加电激励信号，并且依次在其他的电极对上测量得到电响应信号，最后使用相应的逆问题重构算法成像出被测物体内部电导率变化情况，是一种无创的功能成像方法。电阻抗成像技术在医学方面、地质勘探、流体检测、建筑物内部无损检测等方面都有广泛的应用。
2、传统有限元方法求解电磁场问题。一般来讲，场域的剖分越细越能够精确描述场域的情况，降低有限元单元模型的误差，提高正问题的求解精度。但是剖分细化会导致矩阵规模的增大，计算量也随之增大。不管进行怎样的剖分，逆运算重构之后伪彩图像的显示是通过剖分模型进行每一个三角剖分单元的渲染，这样导致的一个问题是渲染一帧重构图像会花费大量的cpu处理时间，剖分的规模越大，渲染的时间也越长，图像重构的实时性也会受到影响。
3、因此，如何在保证分辨率的前提下缩短运算时间，提高成像的实时性，是电阻抗成像的一个关键问题。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高成像的实时性的图像重建方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和程序产
2、第一方面，本申请提供了一种图像重建方法，所述方法包括：
3、获取成像区域内成像目标的初始灵敏度矩阵；
4、根据所述初始灵敏度矩阵、所述初始灵敏度矩阵和成像目标的像素灵敏度矩阵的映射关系矩阵，得到成像目标的像素灵敏度矩阵；所述映射关系矩阵包括，初始灵敏度矩阵对应各三角剖分单元的重心位置，与所述像素灵敏度矩阵的各像素点的坐标位置的映射关系；
5、根据所述像素灵敏度矩阵、成像目标边界上各电极的边界电压数据、以及成像目标的掩膜矩阵，得到各所述像素点的重构阻抗值；
6、根据各所述像素点的所述重构阻抗值，对所述成像目标进行图像重建。
7、在其中一个实施例中，所述获取成像目标的初始灵敏度矩阵包括：
8、将所述成像目标分割为多个三角剖分单元，设置各所述三角剖分单元的阻抗分布数据；
9、施加边界条件，得到有限元方程，求解所述有限元方程得到各电极的边界电压值；所述边界条件包括通过相邻两个电极将激励电流注入成像目标；
10、根据所述阻抗分布数据和所述边界电压值，得到所述初始灵敏度矩阵。
11、在其中一个实施例中，所述根据所述初始灵敏度矩阵、所述初始灵敏度矩阵和成像目标的像素灵敏度矩阵的映射关系矩阵，得到成像目标的像素灵敏度矩阵，包括：
12、获取所述映射关系矩阵；
13、根据所述初始灵敏度矩阵的转置矩阵，以及所述映射关系矩阵的转置矩阵进行计算，得到所述像素灵敏度矩阵。
14、在其中一个实施例中，所述获取所述映射关系矩阵，包括：
15、获取成像区域内各三角剖分单元的重心点阵合集；
16、根据所述像素灵敏度矩阵的各像素点的坐标位置，确定所述像素灵敏度矩阵的像素点阵合集；
17、根据所述重心点阵合集和所述像素点阵合集，得到所述映射关系矩阵。
18、在其中一个实施例中，所述根据所述像素灵敏度矩阵、成像目标边界上各电极的边界电压数据、以及成像目标的掩膜矩阵，得到各所述像素点的重构阻抗值之前，所述方法还包括：
19、根据成像区域内各三角剖分单元的节点信息，采用凸包检测算法，确定成像目标的结构边界信息；
20、根据所述结构边界信息，得到成像目标的掩膜矩阵。
21、在其中一个实施例中，所述根据所述像素灵敏度矩阵、成像目标边界上各电极的边界电压数据、以及成像目标的掩膜矩阵，得到各所述像素点的重构阻抗值，包括：
22、获取各电极的边界电压数据；所述边界电压数据包括各电极当前帧的边界电压值，和参考帧的边界电压值；
23、根据各电极的边界电压数据，确定边界电压系数；
24、将所述像素灵敏度矩阵、所述边界电压系数以及所述掩膜矩阵相乘，得到各所述像素点的重构阻抗值。
25、第二方面，本申请还提供了一种图像重建装置，包括：
26、灵敏度矩阵获取模块，用于获取成像区域内成像目标的初始灵敏度矩阵；
27、灵敏度矩阵转化模块，用于根据所述初始灵敏度矩阵、所述初始灵敏度矩阵和成像目标的像素灵敏度矩阵的映射关系矩阵，得到成像目标的像素灵敏度矩阵；所述映射关系矩阵，表示成像区域内各三角剖分单元的重心位置，与所述像素灵敏度矩阵的各像素点的坐标位置的映射关系；
28、阻抗重构模块，用于根据所述像素灵敏度矩阵、成像目标边界上各电极的边界电压数据、以及成像目标的掩膜矩阵，得到各所述像素点的重构阻抗值；
29、图像重建模块，用于根据各所述像素点的所述重构阻抗值，对所述成像目标进行图像重建。
30、第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
31、获取成像区域内成像目标的初始灵敏度矩阵；
32、根据所述初始灵敏度矩阵、所述初始灵敏度矩阵和成像目标的像素灵敏度矩阵的映射关系矩阵，得到成像目标的像素灵敏度矩阵；所述映射关系矩阵包括，初始灵敏度矩阵对应各三角剖分单元的重心位置，与所述像素灵敏度矩阵的各像素点的坐标位置的映射关系；
33、根据所述像素灵敏度矩阵、成像目标边界上各电极的边界电压数据、以及成像目标的掩膜矩阵，得到各所述像素点的重构阻抗值；
34、根据各所述像素点的所述重构阻抗值，对所述成像目标进行图像重建。
35、第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
36、获取成像区域内成像目标的初始灵敏度矩阵；
37、根据所述初始灵敏度矩阵、所述初始灵敏度矩阵和成像目标的像素灵敏度矩阵的映射关系矩阵，得到成像目标的像素灵敏度矩阵；所述映射关系矩阵包括，初始灵敏度矩阵对应各三角剖分单元的重心位置，与所述像素灵敏度矩阵的各像素点的坐标位置的映射关系；
38、根据所述像素灵敏度矩阵、成像目标边界上各电极的边界电压数据、以及成像目标的掩膜矩阵，得到各所述像素点的重构阻抗值；
39、根据各所述像素点的所述重构阻抗值，对所述成像目标进行图像重建。
40、第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
41、获取成像区域内成像目标的初本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种图像重建方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取成像目标的初始灵敏度矩阵包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始灵敏度矩阵、所述初始灵敏度矩阵和成像目标的像素灵敏度矩阵的映射关系矩阵，得到成像目标的像素灵敏度矩阵，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述映射关系矩阵，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述像素灵敏度矩阵、成像目标边界上各电极的边界电压数据、以及成像目标的掩膜矩阵，得到各所述像素点的重构阻抗值之前，所述方法还包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述像素灵敏度矩阵、成像目标边界上各电极的边界电压数据、以及成像目标的掩膜矩阵，得到各所述像素点的重构阻抗值，包括：
7.一种图像重建装置，其特征在于，所述装置包括：
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至权利要求
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至权利要求6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至权利要求6中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种图像重建方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取成像目标的初始灵敏度矩阵包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始灵敏度矩阵、所述初始灵敏度矩阵和成像目标的像素灵敏度矩阵的映射关系矩阵，得到成像目标的像素灵敏度矩阵，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述映射关系矩阵，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述像素灵敏度矩阵、成像目标边界上各电极的边界电压数据、以及成像目标的掩膜矩阵，得到各所述像素点的重构阻抗值之前，所述方法还包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：尤富生，宣和均，朱燕，
申请(专利权)人：杭州永川科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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