摘要:电阻抗层析成像(EIT)具有显著的可视化和非侵入性等特点,在工业和生物医学工程领域展现了其广阔的应用潜力。 由于其逆问题存在高度非线性和病态性特点,导致了数值成像方法在空间分辨率上的局限性,尤其是在多相介质分布情况下, 现有 EIT 技术在成像过程中出现边界失真和电导率误差,从而影响最终的成像精度。 本文提出了一种基于卷积注意力机制的 U 型深度成像方法———MAT-UNet,将卷积块注意力模块(CBAM)与 U-Net 结构相结合,在特征提取与融合过程中嵌入卷积块注 意力模块,以增强模型的注意力定向和特征表征能力,同时跳跃连接引入了压缩-激励( SE) 注意力机制与视觉 Transformer (ViT)来优化全局特征的学习,使用多头交叉注意力模块(MHCA)实现编码器与解码器的多尺度信息融合。 MAT-UNet 通过大 量的仿真数据训练获得最优模型参数,并在多样化复杂形状和肺部仿真模型进行了实验验证。 定量评估指标表明,该方法在重 建图像中的均方根误差(RMSE)结果为 2. 315 6,结构相似性指数(SSIM)结果为 0. 943 7,可视化结果与真实分布和边界具有很 好的一致性。 实验结果表明,本文提出的 MAT-UNet 模型展现出良好的鲁棒性和泛化能力,相较于传统的单一卷积结构,集成 Transformer 结构提供了更精准的 EIT 图像重建效果,在无损测量与检测应用中存在很大的潜力和价值。