三维发光体成像问题研究

采用几何光学对三维发光体的透镜成像问题进行了研究。考虑到成像光锥的贡献，在近轴近似下，得到了发光体的辐射强度表示像平面上照度分布的积分表达式，由此得到了下列结果：（１）沿光路上每一垂直于光路的平面上能量贡献是一样的。（２）由于光路积分，探测器测到的光强涨落的幅度小于实际的涨落幅度，但在一定的条件下，发光体的涨落图像可重现。     

三维空腔辐射场计算的一种简化数值方法

给出三维空腔辐射场计算的一种简化数值方法。在一些物理假定条件下,把问题简化为解反照边界条件的 Boltzmann方程。对方法作了详细描述,讨论了迭代过程的收敛性,最后给出了数值例子。     

旋风分离器固体颗粒浓度三维电容层析成像分布

本文采用12电极电容传感器测量得到旋风分离器锥体部分的电容信号,利用线性逆反推算法得到断面固体颗粒的二维浓度分布。基于二维断面浓度分布,采用电容三维图像重建算法,得到锥体部分的三维颗粒浓度分布。图像重建结果与旋风分离器实际运行状况和数值计算结果吻合,说明电容层析成像及三维图像重建方法的准确性和可行性。     

基于纵波三维层析成像技术的压裂检测方法研究*

国内煤层气勘探由于煤层埋深浅,煤储层致密、压力低,均需压裂增产作业。而压裂效果与煤层气单井增产效果密切相关,因而研究煤层压裂效果,建立评价指标,指导压裂设计至关重要。三维声波测井资料能够获取井周轴向、径向以及环向速度变化信息,在压裂前后,利用三维层析成像处理技术,可以精确评价煤层气井压裂效果。实际井现场应用,并与传统声波技术和微地震监测结果对比,可以清楚看出该技术能够直观判断煤层气储层压裂后在纵横向及环向的变化情况,应用效果非常显著。     

基于时间分辨测量的近红外光三维层析成像研究

针对近红外漫射光层析成像中的三维成像问题展开了理论和实验研究.利用开发的以强度和平均飞行时间作为数据类型的三维重建算法对数值仿真模型进行了重建,同时采用多通道时间相关单光子计数层析成像系统对固体样品进行了三维成像.结果表明：所发展的算法较忠实地重建出了样品内部的异质体结构;采用的差分重建方法有利于提高重建的抗噪性能;提出的单层测头配置模式对于三维成像具有实际意义.     

前冲谱仪中重建带电粒子径迹的三维法

本文介绍在前冲谱仪中重建带电粒子径迹的一种三维约束方法.用最小二乖法求解x²方程,得出满足x²为最小值时的径迹参数.为了减少计算时间,用二维x线作为计算出发点.用蒙特卡罗数据对本方法进行了检验,并与其它方法所得的结果进行了比较.结果说明这一方法的分辨率和正确性均较好.     

冲击脉冲辐射天线辐射场计算及应用

根据由张量法得到的任意线天线电场计算公式,利用镜像法推导,得到冲击脉冲辐射天线辐射电场的时域解析表达式。应用该表达式计算冲击脉冲辐射天线应用于辐射波电磁脉冲模拟器的时域辐射场,并与数值计算进行比较,结果表明:解析计算得到的辐射场波形与数值计算结果吻合较好,因此,利用解析表达式可以方便地观察天线结构参数对天线辐射场波形的影响,从而选取合适的参数以产生符合标准要求的天线场波形。     

冲击脉冲辐射天线辐射场计算及应用

根据由张量法得到的任意线天线电场计算公式,利用镜像法推导,得到冲击脉冲辐射天线辐射电场的时域解析表达式。应用该表达式计算冲击脉冲辐射天线应用于辐射波电磁脉冲模拟器的时域辐射场,并与数值计算进行比较,结果表明：解析计算得到的辐射场波形与数值计算结果吻合较好,因此,利用解析表达式可以方便地观察天线结构参数对天线辐射场波形的影响,从而选取合适的参数以产生符合标准要求的天线场波形。     

扇束辐射层析技术重建三维流场

运用扇束扫描数据采集系统获得三维流场辐射谱强度数据,并采用重排算法及MART技术相结合作为扇形束辐射层析重建算法.通过数值模拟进行了算法检验并确定了系统旋转及扫描参数.最后,根据该扇束辐射层析技术进行了热等离子体三维流场重建实验.结果表明：用该方法重建的温度场与文献所得结果相近(重建温度范围都在4000～14000 K之间),重建三维等离子场电子(离子)数密度场范围在10×1015～70×1015个/cm3之间.     

中子半影成像的计算机断层重建技术

实际用于中子半影成像重建的方法都是线性方法,而计算机断层重建是一种能够用于中子半影成像重建的新方法.介绍了中子半影成像的断层重建原理,将半影成像的诊断图像沿径向等角度提取、微分后就可以使用断层重建方法重建.给出了使用卷积反投影方法重建不同噪声诊断图像的结果,并分析了断层重建的优缺点.重建结果表明,断层重建方法能够重建出...     

光学相干层析成像的图像重建

层析成像技术－光学相干层析术是基于光学低相干反射测量发展而来的。介绍了用图像恢复的基本原理在光学相干层析术图像增强方面的工作。通过实验测量行到了解卷积所必需的点扩展函数。重建后的膜层结构图像的深度分辨率提高了一个数量级,图像也取得了了的锐化、去噪的效果。     

Microscopic Computed Tomography Based on Generalized Analytic Reconstruction from Discrete Samples

We propose a computed tomography (CT) for the incoherent optical system based on a generalized analytic reconstruction method from discrete samples (GARDS), by which an object image defined in a continuous space is reconstructed from discrete images acquired through the imaging system. We apply this method to reconstruct depth structures of micro-specimens using conventional fluorescence microscopes. Also, we discuss the optimal sampling distance in the depth direction through a generalized singular value decomposition of a continuous-to-discrete imaging system. We next apply the GARDS-based CT method to a double-axis microscope, in which two microscopes are set up perpendicularly to cover a missing frequency band of each microscopic imaging system. We show simulation results which verify the effectiveness of our proposed method.     

一种光学层析图像的多准则重建方法

光学层析成像是一个病态重建问题,为克服重建过程的病态性,提出将多准则优化理论引入到图像重建中。利用了三个用于光学层析图像重建的准则:平方误差函数、图像熵函数和局部平滑函数。采用向量优化方法将多准则优化问题转化为单准则优化问题求解。为了确定各个目标函数间的权重系数,提出一种动态权重系数求解方法。重建过程目标函数关于光学参量的梯度计算是关键,因此提出一种基于梯度树的计算方法。实验过程中对多准则重建结果和基于平方误差函数的单准则重建结果做了比较,证明该方法能够克服传统的偏重单一目标的单准则重建的不足,有效地重建光学层析图像,提高图像重建质量。     

多光谱辐射层析重建三维火焰温度场

提出一种基于多光谱辐射测温理论及光学层析技术的三维温度场重建方法。建立了基于参考温度的多光谱测温法数学模型，提出了一种基于模拟退火理论的变松弛因子的光学层析技术新算法，通过计算机数值模拟，详细考察了该算法对非对称温度场分布的重建效果并与传统的代数迭代重建算法及滤波反投影算法进行比较。计算结果表明，变弛豫因子重建算法重建精度最高。作为一个应用实例，用多光谱辐射变弛豫因子重建层析方法重建了四峰蜡烛火焰某一截面的温度分布。     

用快速傅里叶变换迭代法重建三维折射率场

本文通过计算机模拟运算,结合折射率场的先验知识,考查了以卷积法为基的快速傅里叶变换迭代法的重建精度以及误差数据和视角范围大小对其的影响.作为一个应用实例,计算了某一截面火焰温度场的分布,并与热电偶测量的值进行了比较.     

3-D Phase Object Reconstruction Using Beam-Deflection Iterative Tomography

３－ＤＰｈａｓｅＯｂｊｅｃｔＲｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＵｓｉｎｇＢｅａｍ－ＤｅｆｌｅｃｔｉｏｎＩｔｅｒａｔｉｖｅＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ￥ＧＡＯＹｉｑｉｎｇ（ＮａｎｃｈａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｃｈ...     

一种改进的光学层析图像重建方法

Alexander D．Klose将联合差分方法用于光学层析图像重建的梯度计算中,但给出的对光学参量的求导算法有局限,他的算法只能实现对边界点光学参量的导数计算,而无法实现对内部点光学参量导数的计算,会导致图像重建失败。在联合差分算法的基础上,研究了针对内部点光学参量的求导方法,给出了一种基于树形结构的对内部点光学参量求导的策略。具体实现时,为了降低计算复杂度,采用近似梯度计算方法。算法的仿真实验结果表明：该方法可以有效地实现对内部点光学参量的导数计算,提出的近似计算方法可降低梯度计算复杂度,提高运算速度,并可得到良好的图像重建质量。     

用空间图像融合技术进行三维重建的研究

研究了从多个空间角度获得的三维物体图像的融全处理技术,并用于构成计算机三维重建时所需的表面纹理图。从光学成像系统获得的图像仅仅是三维物体在像平面上的投影,不能直接作为三维重建时的纹理图使用,必须消除由透视关系、几何投影关系等造成的畸变才能得到物体表面真实的纹理图。给出了反透视变换和逆几何投影变换所需的关系式,并将其用于真实物体三维重建时的表方理图的处理,得到了很好的结果。