导读:本文包含了非均匀介质目标论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:未知非均匀介质,隐蔽目标探测,迭代重建算法(IRM),电磁逆散射序列算法(EISSM)
非均匀介质目标论文文献综述
王金国[1]（2014）在《未知非均匀介质模型下的目标反演算法研究》一文中研究指出对非均匀介质中的目标反演成像问题属于逆散射问题。所谓逆散射问题就是通过利用目标物体的散射测量数据(声信号或电磁波信号)来估计其参数信息以及位置信息。对非均匀介质中的目标反演成像应用范围极广,如非均匀生物组织中的肿瘤癌变目标检测成像,地下隐蔽目标探测成像等等。在现实生活中,目标所处的背景介质通常具有复杂非均匀性并且其分布信息是未知的。在背景非均匀介质参数分布未知的情况下,如何实现对非均匀介质中的隐蔽目标准确反演成像,是本文要研究的主要内容。本文重点针对结构非均匀介质和层状非均匀介质模型,提出了一些新的目标反演算法,克服了传统目标反演算法的不足。本文的主要研究内容如下:针对结构非均匀介质中的隐蔽目标反演问题,本文提出了一种迭代重建算法(Iterative Reconstruction Method,IRM),并将其应用于微波致热超声成像(Microwave Induced Thermo-Acoustic Tomography,MITAT)中。IRM结合了时间反转镜(Time Reversal Mirror,TRM)技术,快速行进算法(Fast Marching Method,FMM)以及联合代数重建技术(Simultaneous Algebraic Reconstruction Technique,SART)来迭代更新结构非均匀介质的参数分布。该算法能够在结构非均匀介质模型参数分布未知的情况下,仅利用测量数据就能实现对结构非均匀介质中的隐蔽目标准确反演成像。本文首先通过利用简单近似模型验证了IRM的有效性。另外,本文还利用人体解剖学真实乳房模型以及MITAT实验进一步验证了IRM的可行性。通过仿真与实验结果,IRM能够有效地降低生物组织内部的结构非均匀性对肿瘤目标成像带来的影响,从而准确地反演肿瘤目标,提高成像质量。针对IRM更新结构非均匀介质参数分布过程计算量大、计算时间长的问题,本文提出了一种基于最优渡越时间的IRM并将其应用于MITAT中。该算法根据实际非均匀介质与参考均匀介质模型下接收到的信号渡越时间的变化差异来挑选出包含大量介质结构非均匀性信息的渡越时间点。利用挑选出来的渡越时间点,并结合TRM技术、FMM以及SART来迭代更新结构非均匀介质的参数分布,再基于更新的介质参数分布实现对隐蔽目标反演成像。通过数值仿真以及MITAT实验结果,该算法比传统IRM能够更快速有效地对生物组织的结构非均匀参数分布进行建模并且目标成像质量与传统IRM重建的图像相差不大。针对层状非均匀介质中的隐蔽目标探测问题,本文提出了一种电磁逆散射序列算法(Electromagnetic Inverse Scattering Series Method,EISSM),并将其应用到二维和叁维分层介质中隐蔽目标的电磁探测。EISSM的优势就在于其能够在层状背景介质电参数分布未知的情况下较准确的反演隐蔽目标的位置。本文利用仿真数据以及实验测量数据验证了EISSM的有效性。通过仿真与实验结果,在层状非均匀介质电参数分布未知的情况下,EISSM反演的隐蔽目标位置相比目前广泛使用的TRM技术具有更低的定位误差。针对埋藏在具有高电参数特性介质中的目标探测问题,本文提出了一种修正EISSM并将其应用到二维分层介质中的目标探测。讨论比较了该方法与传统EISSM的定位误差。该算法通过引入一个相位修正因子来补偿传统EISSM求解位置补偿项的误差。本文通过利用仿真以及实验均验证了修正EISSM能够有效地降低传统EISSM的定位误差,从而准确的对埋藏在具有高电参数特性介质中的目标反演成像。本文对非均匀介质中的目标反演问题与方法进行了全面的调查了解,并针对结构非均匀介质和层状非均匀介质模型下的目标反演进行了重点的研究。通过仿真与实验验证了所提出方法的可行性与有效性,并讨论了影响所提出算法性能的因素及适用范围,为未知非均匀介质模型下的目标反演问题提供了参考。(本文来源于《电子科技大学》期刊2014-09-19）
朱晓章[2]（2014）在《非均匀介质中的目标成像与反演方法研究》一文中研究指出非均匀介质中的目标成像与反演问题在现实生活中普遍存在,研究非均匀介质参数建模方法及其中的目标反演成像具有广泛的应用背景。本文从波在非均匀介质中的传播特性开始,根据埋地目标成像、生物组织成像等应用背景抽象出了其主要科学问题:介质建模和基于模型的目标成像。介质建模方面,本文针对其中的介质界面建模、结构性非均匀介质参数建模分别提出了迭代时间反转(Time Reversal Mirror,TRM)和主动伴随场建模方法。目标成像方面,本文在采用TRM成像方法的同时,还重点研究了在已知介质模型后,采用压缩感知(Compressive Sensing,CS)方法来降低基于介质模型的目标成像方法对于原始数据的采样密度要求。针对介质反射界面建模问题,本文提出一种迭代TRM建模方法,并将其应用于埋地目标成像和预埋钢筋成像领域。该方法首先对起伏地面的埋地目标成像问题建立几何模型,将土壤介质界面等效为一系列散射体片段,并应用迭代TRM方法依次对界面建模和对目标成像,用多信号分类的原理解释了利用TRM技术对每个目标进行迭代成像的数学原理,给出了基于时域有限差分(Finite Difference Time Domain,FDTD)方法的仿真结果,分析了其模型估计性能,并展示了界面模型对埋地目标成像结果的影响。同时,本文进一步将目标的极化响应纳入考虑,提出HH/VV双极化的迭代TRM方法实现了混凝土预埋钢筋网格的成像和网格参数估计。针对结构性非均匀介质参数建模问题,本文提出伴随场迭代建模方法,并将其应用于乳腺肿瘤的微波热致超声成像(Microwave Induced Thermo-Acoutstic Tomography,MITAT)领域。本文从一般形式的差分方程问题出发,给出了用伴随场方法求解失配目标函数关于模型参数全微分的数学描述,并以二维标量波动方程为例进行了具体演绎,并给出基于共轭梯度的迭代优化建模方法。为解决MITAT成像算法对于介质声参数模型的需求,本文提出基于主动伴随场(Active Adjoint Modeling,AAM)的声参数建模方法,将主动探测和伴随场建模引入MITAT的扫描和成像环节,给出了棋盘格测试模型下的数值仿真结果和信噪比鲁棒性分析。为了进一步验证其有效性,本文利用人类乳房的MRI数据建立了解剖学真实的乳房声参数模型,并采用AAM方法对其进行横剖面声速参数建模。随后进行的肿瘤TRM成像结果展示了AAM所建模型对肿瘤成像质量的显着提高。针对现阶段MITAT采用的TRM成像方法对于密集空域采样的要求,本文提出一种基于非均匀介质模型字典的压缩感知MITAT成像方法(CS-MITAT)。该方法利用早期肿瘤的空域稀疏特性,将CS理论框架引入了MITAT问题中。CS-MITAT利用MITA信号的物理特性创建了基于非均匀介质声参数模型的肿瘤MITA信号字典,并定义了随机空域采样的压缩感知测量矩阵,给出了基于梯度映射稀疏重建(Gradient Projection for Sparse Resontruct,GPSR)方法的肿瘤分布信息恢复方法。均匀介质模型和随机非均匀介质模型的仿真结果证实了CS-MITAT方法在保证肿瘤成像质量的前提下显着降低了空域采样要求。在MITAT实验系统上,CS-MITAT方法对四川大学华西医院提供的乳腺肿瘤手术切除组织进行了数据采集和成像,与TRM的对比结果进一步证实了CS-MITAT在降低空域采样密度上的显着效果。本文对非均匀介质中的目标成像与反演方法展开了全面的调查了解,并进行了具有针对性的研究,通过仿真和实验验证了所提出的两种建模方法和一种数据获取/成像方法的性能,讨论了可能影响建模和成像性能的因素,为进一步研究非均匀介质的相关问题提供了参考。(本文来源于《电子科技大学》期刊2014-03-15）
张辉,许家栋,吴湘霖,王立[3]（2004）在《二维非均匀介质目标重建中选择阻尼因子修正的Feltcher算法》一文中研究指出二维介质目标的重构是通过在目标外获得的散射场实现的。为克服问题的病态性 ,本文采用多方向的横磁波 ( TM)照射目标 ,用矩量法 ( MOM)将散射的积分方程离散为矩阵方程 ,对方程组的求解采用阻尼最小二乘法 ,其中对阻尼因子的选取采用修正的 Feltcher算法。数值结果表明 :该方法的收敛性较好 ,能获得好的重构结果(本文来源于《西北工业大学学报》期刊2004年06期）
非均匀介质目标论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
非均匀介质中的目标成像与反演问题在现实生活中普遍存在,研究非均匀介质参数建模方法及其中的目标反演成像具有广泛的应用背景。本文从波在非均匀介质中的传播特性开始,根据埋地目标成像、生物组织成像等应用背景抽象出了其主要科学问题:介质建模和基于模型的目标成像。介质建模方面,本文针对其中的介质界面建模、结构性非均匀介质参数建模分别提出了迭代时间反转(Time Reversal Mirror,TRM)和主动伴随场建模方法。目标成像方面,本文在采用TRM成像方法的同时,还重点研究了在已知介质模型后,采用压缩感知(Compressive Sensing,CS)方法来降低基于介质模型的目标成像方法对于原始数据的采样密度要求。针对介质反射界面建模问题,本文提出一种迭代TRM建模方法,并将其应用于埋地目标成像和预埋钢筋成像领域。该方法首先对起伏地面的埋地目标成像问题建立几何模型,将土壤介质界面等效为一系列散射体片段,并应用迭代TRM方法依次对界面建模和对目标成像,用多信号分类的原理解释了利用TRM技术对每个目标进行迭代成像的数学原理,给出了基于时域有限差分(Finite Difference Time Domain,FDTD)方法的仿真结果,分析了其模型估计性能,并展示了界面模型对埋地目标成像结果的影响。同时,本文进一步将目标的极化响应纳入考虑,提出HH/VV双极化的迭代TRM方法实现了混凝土预埋钢筋网格的成像和网格参数估计。针对结构性非均匀介质参数建模问题,本文提出伴随场迭代建模方法,并将其应用于乳腺肿瘤的微波热致超声成像(Microwave Induced Thermo-Acoutstic Tomography,MITAT)领域。本文从一般形式的差分方程问题出发,给出了用伴随场方法求解失配目标函数关于模型参数全微分的数学描述,并以二维标量波动方程为例进行了具体演绎,并给出基于共轭梯度的迭代优化建模方法。为解决MITAT成像算法对于介质声参数模型的需求,本文提出基于主动伴随场(Active Adjoint Modeling,AAM)的声参数建模方法,将主动探测和伴随场建模引入MITAT的扫描和成像环节,给出了棋盘格测试模型下的数值仿真结果和信噪比鲁棒性分析。为了进一步验证其有效性,本文利用人类乳房的MRI数据建立了解剖学真实的乳房声参数模型,并采用AAM方法对其进行横剖面声速参数建模。随后进行的肿瘤TRM成像结果展示了AAM所建模型对肿瘤成像质量的显着提高。针对现阶段MITAT采用的TRM成像方法对于密集空域采样的要求,本文提出一种基于非均匀介质模型字典的压缩感知MITAT成像方法(CS-MITAT)。该方法利用早期肿瘤的空域稀疏特性,将CS理论框架引入了MITAT问题中。CS-MITAT利用MITA信号的物理特性创建了基于非均匀介质声参数模型的肿瘤MITA信号字典,并定义了随机空域采样的压缩感知测量矩阵,给出了基于梯度映射稀疏重建(Gradient Projection for Sparse Resontruct,GPSR)方法的肿瘤分布信息恢复方法。均匀介质模型和随机非均匀介质模型的仿真结果证实了CS-MITAT方法在保证肿瘤成像质量的前提下显着降低了空域采样要求。在MITAT实验系统上,CS-MITAT方法对四川大学华西医院提供的乳腺肿瘤手术切除组织进行了数据采集和成像,与TRM的对比结果进一步证实了CS-MITAT在降低空域采样密度上的显着效果。本文对非均匀介质中的目标成像与反演方法展开了全面的调查了解,并进行了具有针对性的研究,通过仿真和实验验证了所提出的两种建模方法和一种数据获取/成像方法的性能,讨论了可能影响建模和成像性能的因素,为进一步研究非均匀介质的相关问题提供了参考。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
非均匀介质目标论文参考文献
[1].王金国.未知非均匀介质模型下的目标反演算法研究[D].电子科技大学.2014
[2].朱晓章.非均匀介质中的目标成像与反演方法研究[D].电子科技大学.2014
[3].张辉,许家栋,吴湘霖,王立.二维非均匀介质目标重建中选择阻尼因子修正的Feltcher算法[J].西北工业大学学报.2004
标签：未知非均匀介质; 隐蔽目标探测; 迭代重建算法(IRM); 电磁逆散射序列算法(EISSM);