基于改进的期望值最大化自适应光学图像多帧迭代去卷积算法 被引量：4

1

作者 张丽娟 杨进华 +3 位作者 苏伟 姜成昊 王晓坤 谭芳 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1765-1773,共9页

为提高自适应光学图像复原的效果,基于期望值最大化理论,提出了一种基于改进期望值最大化(EM)算法的自适应光学(AO)图像多帧联合去卷积算法。通过建立多帧AO图像退化的数学模型,推导出基于相位误差并随时间变化的点扩散函数(PSF)模型,... 为提高自适应光学图像复原的效果,基于期望值最大化理论,提出了一种基于改进期望值最大化(EM)算法的自适应光学(AO)图像多帧联合去卷积算法。通过建立多帧AO图像退化的数学模型,推导出基于相位误差并随时间变化的点扩散函数(PSF)模型,根据图像功率谱密度及约束图像支持域的方法对AO图像进行去噪处理。应用AO成像系统参数与正则化技术相结合对EM算法进行改进,建立多帧AO图像联合去卷积的代价函数及其参数估计的优化模型。利用所建模型对模拟图像和实际观测的AO图像进行图像复原实验验证文中算法的复原效果。实验结果表明,与Wiener迭代盲去卷积、Richardson-Lucy迭代盲去卷积算法相比,文中算法迭代次数减少14.3%,估算精度有了明显提高,辨识出了AO图像的PSF,复原出了清晰的观测目标图像。研究结果对实际AO图像复原有一定的应用价值。 展开更多

关键词 光学 自适应光学图像 大气湍流 最大似然函数 功率谱密度 点扩散函数 期望值最大化

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基于期望最大化原理的DVB系统频偏估计算法

2

作者 李国良 陈恩庆 穆晓敏 《电视技术》 北大核心 2010年第11期13-15,18,共4页

提出了一种用于数字视频广播(DVB)系统的基于期望最大化(Expectation-Maximization,EM)原理的频偏和信道联合估计方法。该方法只需要部分前导符号做导频,不仅可以提高传输效率,而且运算复杂度较低。理论分析和仿真结果表明,在部分子载... 提出了一种用于数字视频广播(DVB)系统的基于期望最大化(Expectation-Maximization,EM)原理的频偏和信道联合估计方法。该方法只需要部分前导符号做导频,不仅可以提高传输效率,而且运算复杂度较低。理论分析和仿真结果表明,在部分子载波受到干扰情况下系统性能仍旧很好。 展开更多

关键词 载波频率偏移 数字视频广播 期望最大化 极大似然 正交频分复用

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极大似然法和概率加权矩法之比较分析 被引量：4

3

作者 罗纯 《上海应用技术学院学报（自然科学版）》 2003年第1期40-44,共5页

用极大似然法和概率加权矩法对Gumbel分布中的参数进行估计 ,从理论上讨论了二种估计方法的统计性质。

关键词 极大似然法 概率加权矩法 Gumbel分布 参数估计 估计量 期望 方差 协方差 比较分析

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基于多距离系统矩阵叠加伽马图像重建方法研究

4

作者 吴远 徐锋 +2 位作者 周义枞 肖宇峰 郑玉来 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2211-2219,共9页

为了使伽马相机准确定位未知辐射场中多个放射源,本文基于最大似然期望最大化(maximum likelihood expectation maximization,MLEM)算法提出一种多距离系统矩阵叠加伽马图像重建算法。首先,通过蒙特卡罗模拟软件分析伽马相机结构,保证... 为了使伽马相机准确定位未知辐射场中多个放射源,本文基于最大似然期望最大化(maximum likelihood expectation maximization,MLEM)算法提出一种多距离系统矩阵叠加伽马图像重建算法。首先,通过蒙特卡罗模拟软件分析伽马相机结构,保证能够快速获取足够伽马光子计数;其次,根据放射源距离对探测器采集效率的影响,计算不同距离系统矩阵;最后,将多个系统矩阵叠加后估计放射源,最终得出放射源的位置信息。实验结果表明:该方法能对放射源快速定位;单源时具有较高的收敛性,多源时能准确定位多个放射源;相较于相关解码算法而言,本文方法具有更远的成像距离和较高的定位精度。 展开更多

关键词 放射源定位 伽马相机成像 最大似然期望最大化 蒙特卡罗模拟 多距离系统矩阵

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基于PSO和MLEM混合算法的NDP测量反演算法研究

5

作者 李远辉 杨芮 +4 位作者 张庆贤 肖才锦 陈弘杰 肖鸿飞 程志强 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1152-1159,共8页

中子深度剖面(NDP)分析技术是一种无损检测方法,能够同时测量样品中目标核素的浓度与空间信息,已被广泛应用于锂电池、半导体等产业。在NDP分析过程中,由测量能谱反演出目标核素浓度的分布信息是关键步骤。目前NDP测量反演中常用的算法... 中子深度剖面(NDP)分析技术是一种无损检测方法,能够同时测量样品中目标核素的浓度与空间信息,已被广泛应用于锂电池、半导体等产业。在NDP分析过程中,由测量能谱反演出目标核素浓度的分布信息是关键步骤。目前NDP测量反演中常用的算法为最大似然期望最大化(MLEM)算法。针对MLEM算法计算结果易陷入局部最优解的情况,本文提出了粒子群(PSO)与MLEM混合(PSO-MLEM)算法,并通过动态加速因子提高了算法的收敛速度与计算精度。应用PSO-MLEM算法、PSO算法、MLEM算法、奇异值分解求解最小二乘(SVDLS)算法对锂电池中^(6)Li的NDP模拟能谱进行反演,并对反演计算结果进行了评价。结果表明:对比PSO算法,PSO-MLEM算法的收敛效率与计算精度明显提升;对比MLEM算法,PSO-MLEM算法的全局寻优能力有效提升了反演精度,避免了局部最优解的影响;对比SVDLS算法,PSO-MLEM算法的反演精度明显提升。 展开更多

关键词 中子深度剖面分析 粒子群算法 最大似然期望最大化算法 锂电池

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基于最大后验估计的编码孔图像重建算法

6

作者 秦玉瑞 朱巴邻 +2 位作者 王忠海 周荣 杨朝文 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期141-152,共12页

图像重建算法对编码孔伽马相机的成像性能有重要的影响,然而广泛使用的最大似然期望最大化(MLEM)算法无法在较强干扰背景下有效抑制图像中的噪声,当超过一定迭代次数后,图像信噪比会逐渐降低。针对MLEM算法的这一“病态性”问题开展了... 图像重建算法对编码孔伽马相机的成像性能有重要的影响,然而广泛使用的最大似然期望最大化(MLEM)算法无法在较强干扰背景下有效抑制图像中的噪声,当超过一定迭代次数后,图像信噪比会逐渐降低。针对MLEM算法的这一“病态性”问题开展了研究。首先将最大后验估计(MAP)算法应用于编码孔图像重建,接着分析了算法中Gibbs先验函数的邻域大小和权值系数等关键参数的选取方法。然后使用编码孔相机开展了成像实验,对比了MLEM算法与MAP算法对22Na点源的图像重建结果。结果表明,在300~1 200次迭代下,MLEM重建图像中出现了明显的噪点,且随着迭代深入图像质量逐渐变差;而MAP重建图像没有出现明显噪点,重建图像的平均梯度相较于MLEM降低了26.45%~49.16%,对比度噪声比(CNR)提升了42.32%~351.07%。另外,对比了3×3和5×5邻域大小时的多点源图像重建结果,结果显示,邻域过小会导致重建图像的热点亮度降低,与理论分析结果一致。最后,分别对比了MLEM与MAP算法在较远距离和较强干扰两种场景下的成像结果,MAP算法均表现出更好的信噪比性能。 展开更多

关键词 编码孔成像 最大似然期望最大化算法 最大后验估计 贝叶斯定理 马尔科夫随机场

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编码成像MLEM互补算法的参数优化 被引量：2

7

作者 侯英伟 宋玉收 +4 位作者 孙世杰 柳若琦 黄丽萍 胡力元 刘辉兰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1799-1804,共6页

为了提高编码近场成像质量,本文对最大似然期望最大化法互补算法的参数进行优化选择。采用最大似然期望最大化互补算法消除近场成像伪像的原理,利用Geant4程序模拟研究了不同位置^(137)Cs单点源通过修正均匀冗余阵列(19×19)嵌套编... 为了提高编码近场成像质量,本文对最大似然期望最大化法互补算法的参数进行优化选择。采用最大似然期望最大化互补算法消除近场成像伪像的原理,利用Geant4程序模拟研究了不同位置^(137)Cs单点源通过修正均匀冗余阵列(19×19)嵌套编码孔的成像结果,并利用参数选取对成像质量的影响。选取合理的修正参数进行理想迭代次数与源项位置关系式的拟合并验证。结果显示:伪像主要由源项在探测器上投影的不均匀性造成的,相关成像性能明显优于传统δ解码成像法,相比于源项所在极角,极径对于迭代参数的选取影响更大。 展开更多

关键词 编码孔成像法 修正均匀冗余阵列 最大似然期望最大化法 互补成像算法 近场伪影 优化参数 信噪比 蒙特卡罗模拟

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混合高斯参数估计的两种EM算法比较 被引量：6

8

作者 刘旺锁 王平波 顾雪峰 《声学技术》 CSCD 2014年第6期539-543,共5页

混合高斯模型是一种典型的非高斯概率密度模型,获得广泛应用。其参数的优效估计可以通过最大似然方法获得,但最大似然估计往往因其非线性而难以实现,故期望最大化(Expectation-Maximization,EM)迭代算法成为一种常用的替代方法。常规EM... 混合高斯模型是一种典型的非高斯概率密度模型,获得广泛应用。其参数的优效估计可以通过最大似然方法获得,但最大似然估计往往因其非线性而难以实现,故期望最大化(Expectation-Maximization,EM)迭代算法成为一种常用的替代方法。常规EM算法性能受迭代初值设置影响大,且不能对模型阶数做出估计。一种名为贪婪EM的改进算法可以克服这两个缺点,获得更为准确的模型参数估计,但其运算量一般会远大于前者。本文对这两种EM算法进行综合研究,深入挖掘两者之间的关系,并基于相同的数值仿真实例,直观地演示比较两者的性能差异。 展开更多

关键词 混合高斯 最大似然估计 期望最大化 贪婪期望最大化

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有限混合泊松分布参数优化的改进EM算法 被引量：5

9

作者 冯杭 王胜兵 《兵工自动化》 2017年第1期80-82,共3页

为解决EM算法易于陷入局部最优的问题,提出一种有限混合泊松分布参数优化的改进EM算法。建立混合泊松分布模型,利用EM算法求解模型中的参数向量,并结合算例指出该算法对初值敏感的缺陷,引入智能优化算法对算例进行改进。分析结果表明:... 为解决EM算法易于陷入局部最优的问题,提出一种有限混合泊松分布参数优化的改进EM算法。建立混合泊松分布模型,利用EM算法求解模型中的参数向量,并结合算例指出该算法对初值敏感的缺陷,引入智能优化算法对算例进行改进。分析结果表明:使用优化算法后,对数似然度的增大十分明显,增加了求得最优解的概率。 展开更多

关键词 泊松混合分布 最大似然估计 期望最大化 智能优化算法

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稀疏角度数据下非视域物体三维重建方法研究 被引量：3

10

作者 王雪峰 张自豪 +1 位作者 陈兴稣 王元庆 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期451-457,共7页

非视域成像技术是一种新型的针对观测视线外目标进行三维成像的技术,主要是通过激光照射中介面,利用探测器对隐藏物体光强的时空分布信息进行采集,再使用重建算法进行图像重建。由于其仅能在稀疏或部分角度下进行探测,不能获取隐藏物体... 非视域成像技术是一种新型的针对观测视线外目标进行三维成像的技术,主要是通过激光照射中介面,利用探测器对隐藏物体光强的时空分布信息进行采集,再使用重建算法进行图像重建。由于其仅能在稀疏或部分角度下进行探测,不能获取隐藏物体的全方位信息,获取数据信息不足从而使图像重建精度不高。本文针对稀疏角度数据问题,提出了反投影最大似然期望值最大化(BP-MLEM)算法,能够有效提高非视域物体三维重建的精度;通过结构相似度(SSIM)进行分析,对比滤波反投影算法,经过第3、4、9和20次迭代后,重建结果图的SSIM值分别提高了0.147、0.1607、0.22和0.2906;对比MLEM算法,经过多次迭代后,SSIM值均得到了提高;当迭代次数不断增加时,使用MLEM算法得到重建结果图的SSIM趋于稳定,而提出算法的SSIM值则不断增加,表明该算法具有更好的稳定性,不易造成过收敛问题。 展开更多

关键词 稀疏角度数据 非视域成像 反投影最大似然期望值最大化算法 三维重建

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OSEM算法在编码板成像中的应用

11

作者 李汉平 王锋 艾宪芸 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2016年第9期903-907,共5页

为提高γ辐射编码成像中MLEM算法在图像重建时的速度及质量,论文基于核医学ECT图像重建中的OSEM算法思想在图像重建时对编码成像所得投影数据进行分组,并采用精细采样平衡相关法的重建结果作为初值进行迭代。通过实验对该算法进行验证... 为提高γ辐射编码成像中MLEM算法在图像重建时的速度及质量,论文基于核医学ECT图像重建中的OSEM算法思想在图像重建时对编码成像所得投影数据进行分组,并采用精细采样平衡相关法的重建结果作为初值进行迭代。通过实验对该算法进行验证。实验表明:OSEM算法可以有效提高收敛速度,改善重建图像质量。在γ辐射编码成像中采用OSEM算法是有效且可行的。 展开更多

关键词 编码板 辐射成像 图像重建 最大似然期望最大化算法 有序子集期望最大化算法 MC模拟

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一种导频与数据联合辅助的半盲信噪比估计算法

12

作者 刘波 胡赟鹏 于宏毅 《信息工程大学学报》 2008年第4期435-439,共5页

提出了一种新的适用于MPSK突发通信系统的半盲信噪比估计算法。基于EM算法结构,已知的导频符号和未知的数据符号被同时用于信噪比估计,在保证系统频谱效率的前提下,有效提升了估计性能。理论分析和仿真试验表明,该方法的性能优于仅使用... 提出了一种新的适用于MPSK突发通信系统的半盲信噪比估计算法。基于EM算法结构,已知的导频符号和未知的数据符号被同时用于信噪比估计,在保证系统频谱效率的前提下,有效提升了估计性能。理论分析和仿真试验表明,该方法的性能优于仅使用导频符号的数据辅助估计方法,同时在较宽的信噪比范围内优于仅利用未知数据符号的最大似然方法、二阶四阶矩方法(M2M4)等其它经典的盲信噪比估计方法。 展开更多

关键词 信噪比估计 期望最大化算法 最大似然估计 非数据辅助 突发通信

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核辐射全息定位成像技术 被引量：1

13

作者 吕振雷 胡一凡 +6 位作者 王瑞 朱艺航 俞彦成 江年铭 许天鹏 乔智红 马天予 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1591-1597,共7页

为了实现对放射源的三维全息定位成像,本文研发并测试了核辐射全息定位成像系统。采用了4个全景式伽马相机构成了辐射探测系统,并进行了系统设计的优化;采用4个深度相机构成可见光全息成像系统;开发了基于最大似然期望最大化的三维图像... 为了实现对放射源的三维全息定位成像,本文研发并测试了核辐射全息定位成像系统。采用了4个全景式伽马相机构成了辐射探测系统,并进行了系统设计的优化;采用4个深度相机构成可见光全息成像系统;开发了基于最大似然期望最大化的三维图像重建算法及精确系统传输矩阵的生成算法。完成了实际系统的搭建,并利用^(57)Co单点源进行了系统定位偏差实验测试。实验结果显示:本系统能够实现核辐射-可见光场景三维全息融合定位成像,对^(57)Co单点源的平均定位偏差为18.37 mm。 展开更多

关键词 核辐射成像 三维定位成像 最大似然期望最大化法 伽马探测 图像重建 深度相机 伽马相机 全息成像

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MURA编码孔成像中γ源分布的数值重建 被引量：7

14

作者 肖洒 兰明聪 +2 位作者 党晓军 韦孟伏 张松柏 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期913-918,共6页

采用Geant4模拟软件模拟不同形状γ源的MURA(19×19)嵌套型编码成像,分别利用两种相关解码算法(精细采样平衡相关和δ解码)和最大似然-期望最大化迭代算法对各个编码像进行数值重建,用对比度-噪声比(CNR)对各种算法的重建图像质量... 采用Geant4模拟软件模拟不同形状γ源的MURA(19×19)嵌套型编码成像,分别利用两种相关解码算法(精细采样平衡相关和δ解码)和最大似然-期望最大化迭代算法对各个编码像进行数值重建,用对比度-噪声比(CNR)对各种算法的重建图像质量进行比较。结果表明,三种图像重建算法均能为各种不同形状的平面γ源给出清晰、准确的图像,其中MLEM算法重建图像的分辨率和CNR比传统的相关解码要高,该算法可以较好地抑制统计噪声,图像质量高。因此,编码孔成像技术用于γ相机成像是可行的。 展开更多

关键词 改进型均匀冗余阵列 编码孔 相关解码 最大似然一期望最大化法

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采用MRF二次混合多阶先验的PET图像的贝叶斯重建 被引量：1

15

作者 陈阳 陈武凡 +2 位作者 冯衍秋 冯前进 马建华 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期83-88,93,共7页

在正电子发射成像(PET)中,很多方法被用来抑制重建图像中的噪声效果,其中。在所有方法中,贝叶斯重建或者最大化后验估计的方法被证明具有在重建图像质量方面相对于其他方法的优越性。基于贝叶斯重建,本研究提出了一种应用于贝叶斯重建... 在正电子发射成像(PET)中,很多方法被用来抑制重建图像中的噪声效果,其中。在所有方法中,贝叶斯重建或者最大化后验估计的方法被证明具有在重建图像质量方面相对于其他方法的优越性。基于贝叶斯重建,本研究提出了一种应用于贝叶斯重建中新的综合了二次一阶先验和二次二阶先验的马尔可夫随机场混合多阶先验。基于不同阶数的二次平滑先验的自身的不同性质,该新先验的设计的目的是实现自适应的发挥这些算子的作用。该混合先验能够保持其先验能量函数凸性,从而保证整体目标贝叶斯后验能量函数的凹性。模拟实验和实验结果的比较证明了对于PET重建,该先验在抑制背景噪声和保持边缘方面均具有很好的表现。 展开更多

关键词 贝叶斯重建 正电子发射成像 二次混合多阶先验 马尔可夫随机场 最大似然-期望最大法

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独立分量分析原理及其应用 被引量：6

16

作者 张旭秀 邱天爽 +1 位作者 张润烜 解宁 《大连铁道学院学报》 2003年第2期64-69,共6页

综述了独立分量分析(ICA)的基本原理及基于信息最大化原理的各种方法及其特性,介绍了HJ网络、基于信息最大化的Infomax法及其扩展算法、极大似然估计(MLE)法、负熵最大化法、基于高阶累量的ICA法和Bussage法,对各种方法性能做了比较,说... 综述了独立分量分析(ICA)的基本原理及基于信息最大化原理的各种方法及其特性,介绍了HJ网络、基于信息最大化的Infomax法及其扩展算法、极大似然估计(MLE)法、负熵最大化法、基于高阶累量的ICA法和Bussage法,对各种方法性能做了比较,说明了ICA在生物医学信号处理中的应用,并对ICA的发展作了展望。 展开更多

关键词 独立分量分析 ICA 信息最大化 HJ网络 生物医学信号处理 Infomax法 极大似然估计法 负熵最大化法

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