基于人工神经网络的跟骨无相位数据微波层析成像

本研究旨在使用多层感知机（MLP）人工神经网络（ANN），借助二维（2D）微波层析阵列，对人体足跟（建模为骨与周围组织的双层介质）以及跟骨横截面尺寸与位置进行无相位成像。基于人体足跟计算机断层扫描（CT）图像启发得到的 2D 介质图进行计算机仿真，以训练和测试 MLP。进行了形态计量分析以考量散射体形状对结果的影响。还开展了鲁棒性分析以研究噪声条件下 MLP 的性能。对跟骨介电特性估计的相对百分比误差标准差相对较高。对于跟骨周围组织，介电参数估计较好，相对百分比误差标准差最高达 $\approx$ 15%。跟骨的位置与尺寸始终被恰当估计，绝对误差标准差最高达 $\approx$ 3 mm。