水平层状介质中基于DTA的三维电磁波逆散射快速模拟算法

为提高水平层状介质中三维电磁波散射和逆散射数值模拟的效率,在对角张量近似(DTA)的基础上根据不同回代方式得到了求解积分方程的DTA1和DTA2两种近似. 这两种近似可以作为计算积分方程稳定型双共轭梯度快速Fourier变换(BCGS-FFT)算法的初始猜测值和预条件因子,从而形成效率更高的混合DTA-BCGS算法. 散射实例说明了DTA2的高精度和混合DTA-BCGS算法尤其是混合DTA2-BCGS算法的高效率. 由于DTA2近似程度更高,将DTA2与变型Born迭代反演方法(DBIM)相结合形成了一种对三维异常体进行重构的快速电磁波逆散射技术. 文中的逆散射实例说明所开发的逆散射技术对重构水平层状介质中的任意三维异常体是非常有效的.     

地震数据的反射波动方程最小二乘偏移

基于反射波动方程,本文提出了一种估计地下反射率分布的地震数据最小二乘偏移方法.高频近似下,非齐次的一次反射波动方程的源项是由反射率与入射波场的时间一阶导数相互作用产生的.根据反射波动方程,利用线性最小二乘反演方法由地震反射数据重建出地下产生反射波的反射源,再结合波场正演计算出的地下入射波场,得到地下反射率分布的估计.在地下反射源的线性最小二乘反演重建中,我们采用迭代求解方法,并以地震波的检波器单向地下照明强度作为最小二乘优化问题中Hessian矩阵的近似.

     

均衡拟多道匹配滤波法在波动方程法压制多次波中的应用

本文针对单道最小二乘自适应匹配滤波方法在一次波和多次波分量不正交的情况下不能获得正确匹配的问题,提出均衡拟多道最小二乘自适应匹配滤波方法,该方法采取在空间方向上均衡的办法,使得均衡范围内记录中的一次波和多次波分量总是正交的,并结合拟多道最小二乘自适应匹配能更好匹配记录波形的特点,使得该方法取得很好的自适应匹配效果.通过对简单模型、SEG/EAGE SMAART模型和实际资料压制多次波的处理,结果表明该方法效果良好.     

基于光谱估计和图像重建的双能量CT迭代算法

已知的光谱信息对双能量CT（DECT）重建具有重要的意义,但在实际应用中,光谱信息很难直接获得,此外,双能量CT的重建算法对噪声敏感,因此,在重建算法中需要设计对应的噪声抑制方法来提升重建图像质量。本文提出了一种同时更新双能量CT估计光谱和重建图像的迭代方法,该方法不需要提前获得光谱信息,估计光谱和重建图像可以通过提出的算法同时获得。两组实验用来验证算法的有效性。实验结果表明,提出方法不仅能够准确估计光谱,也可以同时提升DECT重建图像质量。     

一种改进投影系数计算的快速ART算法

代数重建(ART)是图像重建领域中的重要方法。为了提高ART算法的重建速度,本文提出了一个新的通过判别射线与网格的相交状况快速计算投影系数的算法。该算法主要使用简单的诸如加减法以及比较运算来计算投影系数。避免了传统算法中的求交排序计算,因而重建速度大大提升。仿真实验使用Shepp-Logan模型,实验结果显示该算法重建效率优于传统算法。     

iDose4迭代重建在AIDS合并PJP患者胸部低剂量CT扫描中的应用研究

目的:研究i Dose4迭代重建算法不同迭代水平在人类获得性免疫缺陷综合征(AIDS)合并耶氏肺孢子菌肺炎(PJP)患者胸部低剂量CT扫描中的效能对比。方法:应用飞利浦iCT对16例AIDS合并PJP患者分别行常规剂量和低剂量胸部CT平扫。常规剂量组的DRI指数设置为30;低剂量组的DRI指数设置为10。管电压均采用120 k V。常规剂量组采用FPB重建算法,低剂量组采用iDose4(L2,L4,L6)重建算法。测量不同扫描方案下图像的客观噪声值(SD),记录不同扫描方案下CT容积剂量指数(CTDI vol)、剂量长度乘积(DLP)并计算有效剂量(ED)。比较不同扫描方案下的辐射剂量、图像的客观指标(图像噪声)及主观指标(图像质量主观评分)的差异。结果:低剂量扫描条件下,LD_iDose4_L2组、LD_iDose4_L4组及LD_iDose4_L6图像噪声值分别为:12.41、10.13和8.01,LD_iDose4_L6组的图像噪声值与SD_FPB组(8.51)相比,差异无统计学意义。肺窗视图下,LD-iDose4_L2组、LD-iDose4_L4组CT图像质量主观评分均在3分以上,满足了诊断需求,以LD_iDose4_L2组显示最好。纵隔窗视图下,低剂量组各组主观评分均在3分以上,均满足了诊断需求,其中以LD_iDose4_L6组得分最高。低剂量组与常规组的ED值大小分别为6.18和2.28,差异均具有统计学意义(P<0.05),低剂量组的有效剂量较常规剂量组降低了63.11%。结论:iDose4迭代重建在AIDS合并PJP患者胸部CT病变及解剖结构的显示上具有明显的优势,能够在大幅降低辐射剂量的情况下得到满足诊断需要的CT图像。低剂量扫描条件下,iDose 4迭代重建迭代水平级别越高,降噪的能力越强,图像噪声值越小。但就图像总体质量而言,肺窗视图下,图像质量以LD_iDose4_L2组显示最好;纵隔窗视图下,图像质量以LD_iDose4_L6组显示最好。     

钢框架结构直接基于位移抗震性能设计的非迭代法

为使直接基于位移的抗震性能设计方法更加简便准确,本文采用一种直接基于位移的非迭代抗震设计方法对钢框架结构进行设计。该方法首先考虑结构的非弹性反应确定等效弹性反应谱和弹塑性反应谱,并建立了使用Newmark-Hall变形折减系数的能力谱的明确表达式。采用能力-需求图方法,确定了结构需要的目标位移与延性、谱位移和谱加速度之间关系的明确表示式,得到结构的刚度和设计基底剪力,进而确定构件截面,完成结构设计。对五层两跨平面钢框架结构进行了直接基于位移的抗震性能设计,设计过程简便,无需迭代程序,不需画出反应谱,通过时程分析验证了设计结果的精确性。本文研究表明:直接基于位移的非迭代抗震设计方法是一种简便、高效、精确的抗震性能设计方法。     

一种迭代算法在结构物理参数识别中的应用

本文在利用复合反演方法进行剪切型结构物理参数识别过程中,引入一种迭代算法来求解关于参数的病态方程组,探讨了几种比例阻尼形式的比例系数识别的处理方法。以10层剪切型框架结构为例,利用该迭代算法研究了无阻尼、三种比例阻尼形式以及噪信比为5％、10％的高斯白噪声等情形下的参数识别问题。结果表明,该迭代算法能很好地求解参数的病态方程组,且对四种阻尼形式和两种噪信比的噪声有很好的适应性。     

平均经圈环流质量流函数两种计算方案的比较

质量流函数(Φ)是直观、定量描述纬向平均经圈环流的物理量。用相同格点网、相同资料(1958-1998年NCEP／NCAR再分析资料)比较了迭代方案、叠加方案求得Φ在描述平均经圈环流气候态、强El Nino年异常态以及Hadley环流双层结构时的异同。比较表明，二者计算结果间不存在明显差异；但叠加方案只用v资料，计算也简单。     

小球GPS测风反演模型及数值试验

本文利用流体力学基本原理，建立起利用下投式探空仪GPS定位数据反演背景流场的数学模型。利用该模型对均匀风场和埃克曼风场进行了理想数值试验，通过与构造的精确解比较，说明了该模型的准确性。