卡德隆问题为一椭圆型偏微分方程的传导系数反问题,主要的应用有电阻抗断层成像、地下水渗流问题和稳态热传导问题。相较于其他常见的医学影像技术,如X射线断层成像核磁共振影像电阻抗断层成像有着造价低、对人体没有伤害性、非侵入式、可携式、可续性的监控等优点。但电阻抗断层成像尚未普及,最大的缺点就是影像的重建算法不够完善,导致重建影像的空间解析太低,此为电阻抗断层成像系统亟改善之重点

卡德隆问题为非线性的反问题,使其数值模拟相当困难。本研究首先提出两阶段迭代法,将原本的非线性反问题拆解成两个线性正问题,使得求解的难易度大幅降低;接着使用径向基函数离散求解拆解得到的两个正问题。径向基函数离散后矩阵产生的病态问题则引入特征长度来改善。由数值算例的验证可发现,本研究提出的算法可以提供稳定、精确的结果,对于噪音的干扰较不敏感,进而可以更好的重建医学影像

 

关键词: 径向基函数; 反问题; 电阻抗断层成像; 两阶段迭代法.