EIDORS软件函数详解：模型构建、激励设计与电阻抗成像

EIDORS软件是一个专门用于电阻抗成像（Electrical Impedance Tomography, EIT）的工具，它提供了丰富的函数来支持成像过程中的各个步骤。本文将详细介绍EIDORS软件中关键函数的使用及其功能，以便用户更有效地进行电导率分布的重构。 首先，EIDORS中的核心是选择有限元模型，这是电阻抗成像的第一步，也被称作逆向问题。用户可以通过函数`inv_mdl = mk_common_model(str, n_elec, varargin)`来实现，其中`str`参数用于指定网格密度，`n_elec`表示电极数量，如`mk_common_model(a2c, 16)`。这里的"a2c"代表网格密度，"16"代表16个电极，如果是3D模型则会以类似"[16,2]"的形式表示。这些函数背后可能调用了Netgen工具包，如`ng_mk_cyl_models`、`ng_mk_ellip_models`等，用于创建不同形状的几何模型。 接下来是选择电流源注入的方式，通过`[stim, meas_sel] = mk_stim_patterns(n_elec, n_rings, inj, meas, options, amplitude)`设置。这个函数用于生成激励电流（Stim）和测量选择（meas_sel），例如`[stim, meas_sel] = mk_stim_patterns(16, 1, ad, ad, no_meas_current, amplitude)`。其中，"ad"表示相邻电极激励，"ad"对应于测量电极的选择，"no_meas_current"表示不在激励电极上测量电压，而"amplitude"则设定为0.01A的电流幅度。 最后，进行成像处理，通过`img = inv_solve(inv_mdl, data1, data2)`函数计算电阻抗图像，其中`img`是结果数据结构，`inv_mdl`是逆问题模型，`data1`和`data2`分别代表在原模型（zc_h_demo4）和添加新物质后的模型（zc_demo4）下的测量数据。成像完成后，可以使用`show_fem(img)`函数展示得到的电阻抗图像。 此外，还有一些辅助函数如`mk_stim_patterns`用于创建刺激模式，`mk_image`用于创建图像对象，`fwd_solve`用于根据模型和图像计算实际测量数据。这些函数共同构建了一个完整的EIDORS工作流程，从模型构建到图像重建，确保了电阻抗成像过程的高效和准确性。 掌握EIDORS软件中这些函数的使用对于有效实施电阻抗成像是至关重要的，用户可以根据具体应用场景调整参数，进行个性化模型设计和成像分析，从而获取更精确的电导率分布信息。