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采用光谱分析技术,系列研究了已有代数迭代重建算法,并进一步研制了改进算法一简单自相关代数迭代重建算法(SSART).采用数值模拟的方法模拟重建一个含遮挡物场,研究了SSART模拟效果和重建精度.作为对照,分析了已有的传统代数迭代算法同条件下的重建结果,包括基本代数迭代重建算法(ART)、联合代数迭代重建法(SART)和改进的联合代数迭代重建法(MSART).重建精度用均方误差(MSE),绝对平均误差(AVE)和峰值相对误差(PE)三种误差指数标定.结果发现,SSART重建结果的三种误差指数都明显减小,其中MSE在10-4数量级上比ART的降低了26.6%,PE在10-2数量级降低了77.6%.因此,SSART重建含遮挡物模型场时,重建精度大幅度提高,重建效果明显改善,对传统代数迭代重建算法显著改进. 相似文献
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光谱法分析迭代重建过程中的滤波 总被引:3,自引:3,他引:0
应用光谱法讨论了滤波器及其滤波方案对重建效果的影响.数值模拟重建场,应用光谱法分析了1/4,1/5,1/8均值滤波器,1/5中值滤波器,1/3行、列滤波器,在内嵌、外置等情况下对代数迭代重建的场滤波效果的影响.结果发现:用代数迭代法重建的场含有较大噪声,需要平滑处理;采用1/4,1/5或1/8均值滤波器仅对迭代结果滤波,会严重降低重建精度;采用1/4,1/8均值滤波器内嵌在迭代过程中按一定的迭代次数滤波,可以在一定程度上改善重建精度;采用1/5中值滤波器内嵌在迭代过程中比相应的均值滤波器重建效果更好;内嵌1/5中值滤波器和均值滤波器交替滤波,效果比单一的滤波器滤波更好.采用不同的滤波器和滤波方案对重建结果的影响差别较大. 相似文献
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一种改进的代数迭代重建技术及其在三维温度场再现中的应用 总被引:6,自引:2,他引:4
提出了一种改进的代数迭代重建技术,通过计算机数值模拟,考查了其重建精度与投影方向数、迭代次数的关系。结果表明,这种技术与代数迭代法(ART)比较,具有收敛速率快、重建精度高的优点。把这种技术应用于一个三维温度场的重建,再现了其三维温度分布。 相似文献
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为了得到较好的重建结果,对光学层析技术中常见迭代重建算法中的代数重建算法(ART)和同时迭代重建算法(SIRT)的重建参数进行分析,通过选择重建参数和计算机数值模拟达到重建要求.计算机数值模拟证明了松弛因子的选择对迭代重建算法的重建结果有非常重要的影响.在ART算法中,其他重建条件一定,松弛因子太大或太小时重建误差都会增大,松弛因子在0.4~1.5范围内时重建精度基本满足要求,最优松弛因子约为0.8;在SIRT算法中,松弛因子在4~12范围内时重建精度基本满足要求,最优松弛因子约为12.总结出代数重建算法和同时迭代重建算法不同条件下松弛因子选择的规律.在ART算法中,投影方向数增加松弛因子减小, 每方向投影数与重建分辨率对松弛因子无影响,松弛因子一定的情况下,投影数太小或太大误差会增大.在SIRT算法中,投影方向数增加松弛因子减小,并且投影方向数增加一倍最优松弛因子约减小为原来的50%; 每方向投影数增加最优松弛因子减小,且投影数增加一倍,最优松弛因子约减小原来的50%; 重建分辨率增加,最优松弛因子增加. 相似文献
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简单自相关代数迭代重建算法 总被引:3,自引:3,他引:0
创建了简单自相关代数迭代重建算法(simple self-correlative algebraic reconstruction technique,SSCART),分析了其重建效果.采用数值模拟的方法,对代数迭代法(algebraic reconstruction techique,ART)与SSCART两种算法进行了计算机模拟,分析了模拟效果和重建精度.结果发现,SSCART算法的重建精度均方误差(mean square error,MSE)指标在10-4数量级上比ART的降低了65%[(ART的MSE值-SSCART的MSE)/ART的MSE],峰值相对误差(peak error,PE)指标在10-2数量级上降低了99.9%.计算上仅仅比ART多1个除数因子,所以SSCART具有算法简单、易于实现、重建精度高、稳定性好等优点.就作者检索的文献看是目前最优秀的代数迭代法. 相似文献
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模拟流场,校验自研发的偏折层析系统.根据光线偏折的光学原理,以及层析的数学、物理意义,研究开发了偏折层析程序.结合自研发的简单自相关代数迭代重建技术(simple self-correlative algebraic reconstruction technique:SSART),开发了一种新的层析系统,文章称"基于偏折光谱的非线性迭代层析系统".用Gauss函数模拟复杂流场的一个切片,根据偏折层析算法计算该切片的偏折光谱,从偏折光谱中提取投影.采用SSART迭代重建算法重建截面.比较模拟重建结果与原场的差别,采用均方差(mean-square error:MSE)和峰差(peak error:PE)指数标定重建效果,以检验算法的有效性.结果发现,应用开发的偏折层析程序,采用SSART迭代算法,能够精确重建模拟场,MSE稳定在0.000 09~0.000 11范围,PE稳定在0.007~0.013之间.因此,基于偏折光谱的非线性迭代层析系统能够根据偏折信息精确重建复杂流场. 相似文献
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一种少投影光学层析新算法及其应用 总被引:13,自引:5,他引:8
研究少投影数情况下等离子体温度场重建问题。结合光学层析重建算法及等离子体光谱诊断中的谱线绝对强度法进行自由电弧等离子体温度场重建实验。理论上,详细讨论了一种基于最大熵准则及最优化原理的光学层析图像重建新算法。通过计算机数值模拟,考察了该算法对非对称温度场分布的重建效果。详细分析了投影噪声、投影方向数、场分布性质对重建精度的影响,并与代数迭代重建算法结果进行对比.结果表明,该算法以两个正交方向投影数据重建单峰余弦模拟场平均误差仅为0.3%,而代数迭代重建算法为3.81%;该算法以四个均匀角度间隔投影数据重建三峰随机高斯模拟场平均误差为1.77%,而代数迭代重建算法为2.02%。实验中,运用该算法结合谱线绝对强度法重建了自由电弧等离子体的温度分布。 相似文献
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《物理学报》2021,(13)
本文研究了选取不同谱线组合对非均匀燃烧场分布重建精度的影响,并针对传统模拟退火算法收敛速度慢、运行效率不高的问题,提出了一种改进的模拟退火算法(ISA算法)用于燃烧流场的场分布重建.通过改变算法的模型扰动及退火方式,大大提高了算法的运行效率.数值仿真模拟结果显示,纳入更多的谱线有助于提高燃烧场重建的精度和降低重建对噪声的敏感性.相较于传统模拟退火算法,改进模拟退火算法在精度一致的前提下,将运行效率提升了近40倍.利用改进模拟退火算法在实验室平焰炉上重建了两种不同燃烧状态,重建分布与原始分布基本一致.通过数值仿真与实际实验,验证了该方法的有效性,对高光谱重建燃烧流场的温度浓度分布具有一定的指导意义. 相似文献
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电子学全息法再现三维物场 总被引:5,自引:1,他引:4
叙述了一种采用电子学全息法分析三维物场的定量方法,它包括:(1)三维物场全息图的数字记录,2)全息图面上复振幅分布的数字再现,(3)利用空间频域衍射公式计算其它平面上的复振幅分布,由此可以获得整个三维物场的信息。本文同时还给出这一数字再现方法的空间分辨率。最后通过计算机模拟展示了一个理想三维物场的再现过程及再现结果。 相似文献
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MAO Rongfu ZHU Haichao DU Xianghua ZHU Haipeng 《声学学报:英文版》2011,(4):398-408
When conventional near-field acoustic holography(NAH) technique is applied to sound field induced by modulated signal,the modulating frequency can not be revealed by the reconstructed results.To solve the problem,a NAH analysis methodology for modulated sound source was proposed.Firstly,Hilbert transform was introduced to demodulate the signal,and then modulating component was reconstructed by NAH technique.Both numerical simulation and experiment results demonstrate that accurate reconstruction analysis can be obtained by the proposed method. 相似文献
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高速粒子场同轴Fraunhofer全息数据处理系统研究 总被引:3,自引:3,他引:0
介绍了用同轴Fraunhofer全息测量强动载下材料表面微喷射粒子场的数据处理方法.在全息像重建过程中,将再现的三维粒子场由计算机控制分成许多小薄层采集.在数据处理过程中根据图像中粒子边缘,决定在整幅图或局部采用边缘检测的方法提取大粒子,根据图像的灰度分布将图像分成很多小区域,在每个小区域采用不同的阈值分割图像.在处理结果的校正中根据粒子场的特点,去除过大、过小和重复统计粒子.采用该方法得到了粒子的空间分布图像及粒子大小的统计结果. 相似文献
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利用可调谐半导体吸收光谱技术实现燃烧场温度二维分布重建。设计H2O模型温度分布范围为300~1300 K,高斯型分布,利用Radon变换模拟实验测量结果。采用滤波反投影算法重建了两条吸收谱线强度场,进而得到气体温度二维分布,重建结果与模型符合较好。研究了不同投影数目和随机噪声对重建结果的影响,结果表明:随着投影数目的减少和噪声幅值的增加,重建温度分布均方误差增大,图像重建效果变差。当投影数目减小到4个,重建温度场已不能完全反映原始温度场信息。 相似文献
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介绍了一种新的重构三维折射率场的方法。该方法利用一个共焦检测系统对被测对象的像面全息干涉图进行三维扫描,并记录干涉强度,通过对强度数据的处理,可以重构出三维折射率场。这种方法原理简单,不需要进行多方向的全息干涉记录和复杂的重构过程。给出了初步的试验结果,证明该方法是可行的。 相似文献