水中目標(biāo)衍射成像技術(shù)研究.pdf

1、基于超聲衍射的層析成像技術(shù)，特別是反射型衍射層析成像技術(shù)對研究水中目標(biāo)特性具有重要的作用。探索反射聲學(xué)CT技術(shù)，研究目標(biāo)回波特性的重建圖像方法對于解決潛艇隱身和主動聲納設(shè)計(jì)等問題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和軍事意義。 本論文的研究目的是在計(jì)算復(fù)雜度相當(dāng)?shù)那疤嵯聦で笠环N更為準(zhǔn)確的反射型超聲衍射CT圖像重建算法。研究內(nèi)容主要包括兩部分：一是針對反射型超聲衍射CT，以非均勻分布的頻率點(diǎn)為參考基準(zhǔn)建立正則化迭代重建算法；二是對正則化參數(shù)的研究，

2、研究正則化參數(shù)的選擇對迭代重建算法的影響。 在反射型超聲衍射CT的正則化迭代重建算法的研究中，以傅立葉衍射投影定理作為理論基礎(chǔ)，結(jié)合非均勻傅立葉變換和迭代算法，用正則化方法處理迭代的收斂問題，建立了反射型超聲衍射CT的圖像迭代重建算法。算法中，將假設(shè)目標(biāo)的頻域數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)得到測量值的頻域值直接在頻域中的非均勻頻率點(diǎn)上比較，避免了頻域內(nèi)插引入的誤差，而且算法也減少了采樣數(shù)據(jù)量，降低了運(yùn)算的復(fù)雜度。實(shí)驗(yàn)中，以時(shí)域有限差分(FDTD)算

3、法的計(jì)算結(jié)果作為測量數(shù)據(jù)的模擬，對建立的圖像重建算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在迭代次數(shù)不多的情況下，重建的圖像可以達(dá)到較好的效果。 在正則化參數(shù)的研究中，研究了在Tikhonov正則化迭代算法、截?cái)嗥娈愔捣纸庹齽t化算法(TSVD)和截?cái)嗤耆钚《苏齽t化算法(TTLS)中，正則化參數(shù)的選擇對重建圖像的影響。通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析比較，選取恰當(dāng)?shù)恼齽t化迭代參數(shù)，可以使算法在較少的存儲量和計(jì)算量的情況下得到較好的重建目標(biāo)圖像。