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生物组织光传输的系统模型及应用 被引量:9
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作者 来建成 李振华 +1 位作者 王清华 贺安之 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1312-1317,共6页
以辐射传输方程为基础,讨论了生物组织光传输问题的线性空间平移不变性,同时建立了层状生物组织光传输问题的系统理论及相应的计算模型.与Monte Carlo方法的对比计算表明:该模型在保证结果准确性的前提下,可极大地提高生物组织光传输问... 以辐射传输方程为基础,讨论了生物组织光传输问题的线性空间平移不变性,同时建立了层状生物组织光传输问题的系统理论及相应的计算模型.与Monte Carlo方法的对比计算表明:该模型在保证结果准确性的前提下,可极大地提高生物组织光传输问题的计算效率.在此基础上,将该模型应用于层状生物组织内会聚光传输问题的理论计算,讨论了光源会聚角对生物组织内光场分布的影响. 展开更多
关键词 组织光学 光传输 系统模型 生物组织
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悬浮颗粒物信号幅度分布提取及信息熵的应用 被引量:5
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作者 顾芳 杨娟 +1 位作者 卞保民 贺安之 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2341-2345,共5页
为精确反演悬浮颗粒物的质量浓度,对颗粒物信号幅度分布的提取进行了研究。提出了线性和非线性分割两种信息提取方法,比较了两种提取方法得到的质量浓度的反演精度和稳定性。实验结果表明,非线性分割法的反演精度稳定较快,即需分割的信... 为精确反演悬浮颗粒物的质量浓度,对颗粒物信号幅度分布的提取进行了研究。提出了线性和非线性分割两种信息提取方法,比较了两种提取方法得到的质量浓度的反演精度和稳定性。实验结果表明,非线性分割法的反演精度稳定较快,即需分割的信号子集数较少;当信号子集数大于32时,两种提取方法的反演精度均达到稳定且趋于一致。通过计算信号幅度分布的信息熵,发现信号子集数相同时非线性分割法提取信息的信息熵明显较大,表明信号幅度分布的信息熵大小决定了质量浓度反演精度的稳定速度。信号幅度分布提取方法的研究为粒子计数器系统的电路设计提供了理论指导。 展开更多
关键词 光散射 信号幅度分布 信息提取 信息熵
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透明薄膜/基底系统激光超声波的有限元数值研究 被引量:3
3
作者 王纪俊 沈中华 +3 位作者 倪晓武 许伯强 关建飞 陆建 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期177-180,共4页
在分析了网格大小和时间步长这两个重要参数和求解稳定性的基础上,采用有限元方法建立了透明薄膜/基底系统的热传导方程和热弹性方程的有限元模型。考虑了薄膜和基底的物理参数随温度的变化,得到了激光照射透明薄膜/基底系统温度场空间... 在分析了网格大小和时间步长这两个重要参数和求解稳定性的基础上,采用有限元方法建立了透明薄膜/基底系统的热传导方程和热弹性方程的有限元模型。考虑了薄膜和基底的物理参数随温度的变化,得到了激光照射透明薄膜/基底系统温度场空间分布,由此计算出由热弹效应激发的超声对心波形。结果表明,透明薄膜厚度的增加,会影响到激光激发的对心超声波形;当薄膜厚度增大时,对心超声波形中的双极脉冲波形振幅变大,波形宽度加大。该方法为透明薄膜/基底系统的定量检测和无损评价提供了理论依据。 展开更多
关键词 激光物理 超声 有限元 薄膜/基底系统
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光强均匀度与标准粒子信号分布关系研究 被引量:3
4
作者 杨娟 顾芳 +1 位作者 卞保民 陆建 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期673-677,共5页
为了研究光敏区光强分布对粒子计数器标准粒子信号分布的影响,从理论上分析了光敏区光强概率分布和标准粒子信号幅度概率分布之间的关系,并建立了能统一描述光敏区光强分布均匀度和信号幅度分布均匀度的数学模型,此模型定量分析了光敏... 为了研究光敏区光强分布对粒子计数器标准粒子信号分布的影响,从理论上分析了光敏区光强概率分布和标准粒子信号幅度概率分布之间的关系,并建立了能统一描述光敏区光强分布均匀度和信号幅度分布均匀度的数学模型,此模型定量分析了光敏区光强均匀度对信号分布曲线的影响,同时也揭示了长期制约国产粒子计数器分辨能力的本质因素,并给出了实验验证。理论和实验结果表明,光敏区光强分布的不均匀性是影响计数器分辨能力的主要因素。 展开更多
关键词 粒子计数器 光强分布 信号幅度分布 均匀度
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激光莫尔干涉谱投影信息提取 被引量:1
5
作者 宋一中 赵志敏 贺安之 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期66-69,共4页
分析了真实火箭喷焰的激光莫尔干涉谱,并提取其投影信息,重建了密度场。使用自制的大口径、高灵敏度莫尔偏折仪采集真实火箭喷焰的莫尔条纹图;采用傅里叶变换对莫尔条纹展开技术处理,获得了莫尔条纹的相位分布。根据莫尔条纹边缘提取背... 分析了真实火箭喷焰的激光莫尔干涉谱,并提取其投影信息,重建了密度场。使用自制的大口径、高灵敏度莫尔偏折仪采集真实火箭喷焰的莫尔条纹图;采用傅里叶变换对莫尔条纹展开技术处理,获得了莫尔条纹的相位分布。根据莫尔条纹边缘提取背景,进一步获得背景相位分布。变形莫尔条纹的形变量通过求相位差获得,进一步提取轴向任意截面的投影信息。应用基于偏折投影的"简单自相关代数迭代重建算法(SSART)"层析流场。等间隔取8个方向的投影进行迭代,重建了截面密度分布图。结果发现,根据火箭喷焰的莫尔条纹,采用傅里叶变换相位展开技术,可以方便地提取任意截面的投影信息。应用SSART技术可以重建截面密度分布。因此,基于偏折投影的"SSART"算法是一种优良的非线性偏折层析重建算法。 展开更多
关键词 莫尔条纹 傅里叶变换 投影 重建 层析
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猎人机器人通信跟瞄理论和系统研究 被引量:1
6
作者 余杨 闵富红 +1 位作者 倪晓武 张宏超 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期52-58,共7页
首次提出眼孔波通信框架,建立通信跟瞄模型,开辟了短距离光通信的新阶段。进行了信标光捕获方法研究,计算了捕获时间;计算机模拟了二维瞄准误差正态、瑞利分布,模拟了目标瞄准抖动Rician分布,推算模拟了接收透镜光阑探测衰减损失公式;... 首次提出眼孔波通信框架,建立通信跟瞄模型,开辟了短距离光通信的新阶段。进行了信标光捕获方法研究,计算了捕获时间;计算机模拟了二维瞄准误差正态、瑞利分布,模拟了目标瞄准抖动Rician分布,推算模拟了接收透镜光阑探测衰减损失公式;提出三维瞄准误差正态、瑞利分布,提出三维瑞利叠式抖动分布,并计算出仿真结果。仿真结果表明,眼孔波通信的概念已首次建立,跟瞄抖动二维、三维理论模型及衰减模型已建立或提出。 展开更多
关键词 机器人 大气激光通信 捕获 跟踪 瞄准
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眺望式光学通信器的理论和系统研究 被引量:1
7
作者 余杨 叶彪明 倪晓武 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2566-2571,共6页
由双孔干涉图样的计算和双孔衍射图样的计算引入眼孔光学通信器或眼孔光学变换通信器通信,引入On型和Off型信息通道及多种光源研究眼孔光学通信器通信,模拟了目标瞄准抖动的Rician分布,计算了发射接收相关的信息衰减效率。建立通信跟瞄... 由双孔干涉图样的计算和双孔衍射图样的计算引入眼孔光学通信器或眼孔光学变换通信器通信,引入On型和Off型信息通道及多种光源研究眼孔光学通信器通信,模拟了目标瞄准抖动的Rician分布,计算了发射接收相关的信息衰减效率。建立通信跟瞄模型和通信框架,提出眼孔光学通信器或眼孔光学变换通信器概念,研制眺望式眼孔光学通信器,具有联合式功能。 展开更多
关键词 光通信 光纤通信 大气激光通信 光学仪器
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用于落速测量的激光雷达电视跟踪系统
8
作者 王春勇 王雪珍 +1 位作者 宋旸 李振华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期452-455,共4页
研制的激光雷达电视跟踪系统,采用脉冲激光测距结合圆光栅测角的方法,测定下落目标相对于测试点的斜距离、水平角和俯仰角的时间序列值;采用同步电视跟踪技术记录对应时刻的目标图像,根据目标图像相对于视场中心的位置,对光栅码盘的水... 研制的激光雷达电视跟踪系统,采用脉冲激光测距结合圆光栅测角的方法,测定下落目标相对于测试点的斜距离、水平角和俯仰角的时间序列值;采用同步电视跟踪技术记录对应时刻的目标图像,根据目标图像相对于视场中心的位置,对光栅码盘的水平角和俯仰角读数进行中心修正,并对缺失的距离数据用插值方法弥补,最后,通过最小二乘拟合方法可获得目标的运动轨迹方程,从而给出目标在运动过程中任意时刻的下落速度。该激光雷达电视跟踪系统已多次应用于野外空间非定域物体的落速测量,实现的速度测量精度优于0.5m/s,在标准天候条件下对典型目标的作用距离不小于8km。 展开更多
关键词 激光雷达 电视跟踪 中心修正 落速测量
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样品衰减系数对SPR相位型传感器的影响
9
作者 张颖颖 殷澄 +1 位作者 来建成 李振华 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期547-550,共4页
以折射率的虚部表征被测介质的光吸收特性,从理论上分析了样品衰减系数对表面等离子体共振(SPR)相位差曲线的影响,并进行实验验证.结果表明:针对透明介质优化设计的SPR结构用于测量吸收介质时,相位差曲线在共振角附近的变化率随样品衰... 以折射率的虚部表征被测介质的光吸收特性,从理论上分析了样品衰减系数对表面等离子体共振(SPR)相位差曲线的影响,并进行实验验证.结果表明:针对透明介质优化设计的SPR结构用于测量吸收介质时,相位差曲线在共振角附近的变化率随样品衰减系数的增大而减小,导致SPR相位型传感器的灵敏度退化.改变金膜厚度可有效补偿这种灵敏度的衰退. 展开更多
关键词 表面等离子体共振 光衰减系数 相位差 灵敏度
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毫秒激光金属打孔的解析和实验 被引量:9
10
作者 秦渊 毕娟 +2 位作者 倪晓武 沈中华 张喜和 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期340-347,共8页
研究了用毫秒脉宽的长脉冲激光单个脉冲打深孔的成形过程和打孔速率。首先,由切割法得到了1 ms脉宽的Nd∶YAG高斯激光对厚铝板打孔时孔的形貌,激光能量为7.9和28.9 J时,对应的孔深分别为1.849和2.975 mm。根据实验建立了轴对称模型,通... 研究了用毫秒脉宽的长脉冲激光单个脉冲打深孔的成形过程和打孔速率。首先,由切割法得到了1 ms脉宽的Nd∶YAG高斯激光对厚铝板打孔时孔的形貌,激光能量为7.9和28.9 J时,对应的孔深分别为1.849和2.975 mm。根据实验建立了轴对称模型,通过热传导方程得到了固相温度的解析解。然后,假设物质一旦熔融就离开孔,由能量平衡原理得到了孔形状的表达式。实验发现随激光能量增加,孔深增加,计算与实验结果差异也增大;进一步的计算显示,在其他条件不变时,光束半径的变化对孔深的影响较大。因此,引入离焦效应对算法进行了改进,改进后的计算结果与实验总体相符。最后,研究了长脉冲激光对铝、铜、银和钛4种金属的打孔速率,结果表明,钛对激光吸收最强、热传导率能力最弱,打孔速率最大。 展开更多
关键词 激光打孔 毫秒激光 打孔速率 离焦效应
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Curvelet变换域图像融合算法 被引量:14
11
作者 王刚 马美仲 +3 位作者 赵英路 马秋明 肖亮 贺安之 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1841-1845,共5页
本文提出一种基于Curvelet变换域的局部区域能量匹配度的图像融合算法。该算法利用Curvelet变换多尺度和各向异性特征,可在保持图像稳定性的同时增强图像的细节信息,用于同一场景不同聚焦图像的数据融合可获得理想的结果。定量分析了在... 本文提出一种基于Curvelet变换域的局部区域能量匹配度的图像融合算法。该算法利用Curvelet变换多尺度和各向异性特征,可在保持图像稳定性的同时增强图像的细节信息,用于同一场景不同聚焦图像的数据融合可获得理想的结果。定量分析了在添加不同方差高斯噪声情况下利用小波和本文方法得到的融合图像对应原标准图像的峰值信噪比(PSNR)。实验结果表明采用本文的图像融合算法在信息熵、结构相似度等方面均好于经典算法。 展开更多
关键词 CURVELET变换 图像融合 RIDGELET变换 局部能量 评价准则
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激光激发材料中近场声表面波的数值模拟 被引量:10
12
作者 倪辰荫 石一飞 +2 位作者 沈中华 陆建 倪晓武 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期592-595,共4页
用有限元方法数值模拟了激光热弹机制下激发材料中的声表面波,分别建立了激光照射无表面缺陷的材料以及含有矩形凹槽缺陷情况下声表面波激发与传播的模型,通过数值计算分别得到了无表面缺陷和存在不同深度表面缺陷的情况下,位于激光光... 用有限元方法数值模拟了激光热弹机制下激发材料中的声表面波,分别建立了激光照射无表面缺陷的材料以及含有矩形凹槽缺陷情况下声表面波激发与传播的模型,通过数值计算分别得到了无表面缺陷和存在不同深度表面缺陷的情况下,位于激光光斑辐照半径内固定一点的垂直于材料表面方向的位移曲线。进而计算了固定缺陷尺寸情况下位于入射激光光斑半径之外几百微米范围内各点垂直于材料表面方向的位移。 展开更多
关键词 激光超声 无损检测 有限元方法 表面缺陷 声表面波
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激光超声在缺陷材料中散射波形的声谱分析 被引量:12
13
作者 关建飞 沈中华 +2 位作者 许伯强 陆建 倪晓武 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期287-290,314,共5页
利用有限元法模拟了脉冲激光作用于单层铝板表面,由热弹机制产生超声波及其传播过程。针对相同厚度而含有不同深度的表面裂痕与给定埋藏深度的亚表面裂痕的单层铝板进行了对比计算,初步得到了声表面波经过表面裂痕及其亚表面裂痕时产生... 利用有限元法模拟了脉冲激光作用于单层铝板表面,由热弹机制产生超声波及其传播过程。针对相同厚度而含有不同深度的表面裂痕与给定埋藏深度的亚表面裂痕的单层铝板进行了对比计算,初步得到了声表面波经过表面裂痕及其亚表面裂痕时产生的反射及透射波形的特征;同时基于WignerVille分布的时间频率分析,得到了在裂痕前、后激光激发的瞬态表面波形的能量在时间频率平面内分布的情形,并就时频分析结果提出了不同深度的表面裂痕与亚表面裂痕对声表面波的声谱特征产生的显著影响,为激光超声的无损检测技术走向定量化提供了初步的理论依据。 展开更多
关键词 激光 有限元法 瑞利波 Wigner—Ville分布
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高胆固醇血症血清内胆固醇的光谱学研究 被引量:11
14
作者 兰秀风 刘建刚 +4 位作者 刘莹 骆晓森 唐新国 卢是钥 倪晓武 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期467-470,共4页
应用光谱分析方法对高胆固醇血症血清中胆固醇的不同含量情形进行了研究,给出了正常人血清和高胆固醇血症血清的吸收光谱和荧光光谱,并分析了二者的谱线特征与差异。结果表明,高胆固醇血症血清的吸收光谱和荧光光谱不同于正常人血清的... 应用光谱分析方法对高胆固醇血症血清中胆固醇的不同含量情形进行了研究,给出了正常人血清和高胆固醇血症血清的吸收光谱和荧光光谱,并分析了二者的谱线特征与差异。结果表明,高胆固醇血症血清的吸收光谱和荧光光谱不同于正常人血清的吸收光谱和荧光光谱,高胆固醇血症血清不仅是吸收率和荧光强度高于正常人血清的相应值,而且还有新的吸收峰和荧光峰出现。研究表明,通过比较待测血清的吸收光谱和荧光光谱可以初步判定血清中胆固醇的含量。这为发展一种新的血液中胆固醇含量的检测方法提供了实验依据。 展开更多
关键词 高胆固醇血症 血清 吸收光谱 荧光光谱 胆固醇检测
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单模光纤弯曲损耗理论模型的修正 被引量:13
15
作者 王雪珍 卞保民 +1 位作者 纪运景 李振华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期819-823,共5页
考虑到光纤在弯曲后由于内应力的作用会引起的折射率改变,对单模光纤弯曲损耗的理论模型进行了修正,并将修正前后的理论模型的计算结果与实验结果进行比较·结果表明,修正后的理论模型计算结果更加符合实验值,这为分析强弯曲状态下... 考虑到光纤在弯曲后由于内应力的作用会引起的折射率改变,对单模光纤弯曲损耗的理论模型进行了修正,并将修正前后的理论模型的计算结果与实验结果进行比较·结果表明,修正后的理论模型计算结果更加符合实验值,这为分析强弯曲状态下单模光纤的导光特性提供了重要的参考依据· 展开更多
关键词 单模光纤 弯曲损耗 内应力 保角变换
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用粒子计数法测量颗粒物质量浓度 被引量:11
16
作者 顾芳 杨娟 +1 位作者 卞保民 贺安之 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期360-363,共4页
为了测量颗粒物的质量浓度,基于米散射理论,在偏振入射光条件下,通过数值计算研究了球形颗粒的散射光通量与粒径之间的关系,得到了利用光学粒子计数器测量颗粒物质量浓度的计算公式。该公式重点考虑了粒子数目和大小对质量浓度的影响。... 为了测量颗粒物的质量浓度,基于米散射理论,在偏振入射光条件下,通过数值计算研究了球形颗粒的散射光通量与粒径之间的关系,得到了利用光学粒子计数器测量颗粒物质量浓度的计算公式。该公式重点考虑了粒子数目和大小对质量浓度的影响。实验结果表明,在0.001mg/m^3-2mg/m^3的质量浓度范围内,该公式的计算值与实验测量值具有显著的相关性,相关系数为0.9953。 展开更多
关键词 散射 质量浓度 粒子计数器 颗粒物
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尘埃粒子计数器信号传输特性研究 被引量:10
17
作者 杨娟 顾芳 +1 位作者 卞保民 陆建 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期255-258,共4页
为了研究尘埃粒子计数器信号传输的本质特性,采用从单粒子信号出发的方法,在研究单粒子散射光收集特性、光电转换特性的基础上分析单径粒子群信号分布的统计特性及混合粒子群在传感器中的输入-输出信号传输特性,并进行了实验验证,实验... 为了研究尘埃粒子计数器信号传输的本质特性,采用从单粒子信号出发的方法,在研究单粒子散射光收集特性、光电转换特性的基础上分析单径粒子群信号分布的统计特性及混合粒子群在传感器中的输入-输出信号传输特性,并进行了实验验证,实验值与理论值基本一致,相关系数高达0.9以上。结果表明,尘埃粒子计数器的信号传输特性的本质是将粒子群的粒径分布描述方式以线性变换的方式转换成相应的脉冲信号幅值分布描述方式。这一结果为促进仪器向大流量、高灵敏方向发展奠定了理论基础。 展开更多
关键词 测量与计量 尘埃粒子计数器 信号传输特性 线性变换
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不同环境压强下激光空泡溃灭射流的实验研究 被引量:7
18
作者 李贝贝 张宏超 +1 位作者 倪晓武 陆建 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期749-753,共5页
为了研究环境压强对固壁面附近激光空泡溃灭射流的影响,采用光偏转方法对固体壁面附近空泡溃灭行为进行了实验研究,得到了不同环境压强下空泡的溃灭时间、溃灭射流冲击压强。结果表明,相同激光能量下,环境压强对空泡溃灭时间、射流冲击... 为了研究环境压强对固壁面附近激光空泡溃灭射流的影响,采用光偏转方法对固体壁面附近空泡溃灭行为进行了实验研究,得到了不同环境压强下空泡的溃灭时间、溃灭射流冲击压强。结果表明,相同激光能量下,环境压强对空泡溃灭时间、射流冲击压强都有非线性的影响关系,环境压强越大,溃灭时间越小,射流冲击压强越大;在空泡溃灭的前期,泡壁加速率较小且受环境压强的影响较小;在溃灭的后期,射流形成,空泡上表面泡壁中心点速率迅速增大,且相应阶段的加速率随着环境压强的增大而增大。这一结果对激光水下加工及空泡动力学的研究有积极的意义。 展开更多
关键词 激光物理 激光空泡 光偏转法 液体射流 水锤
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光谱法分析迭代重建过程中的滤波 被引量:5
19
作者 宋一中 孙涛 +1 位作者 胡国英 贺安之 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1411-1415,共5页
应用光谱法讨论了滤波器及其滤波方案对重建效果的影响。数值模拟重建场,应用光谱法分析了1/4,1/5,1/8均值滤波器,1/5中值滤波器,1/3行、列滤波器,在内嵌、外置等情况下对代数迭代重建的场滤波效果的影响。结果发现:用代数迭代法重建的... 应用光谱法讨论了滤波器及其滤波方案对重建效果的影响。数值模拟重建场,应用光谱法分析了1/4,1/5,1/8均值滤波器,1/5中值滤波器,1/3行、列滤波器,在内嵌、外置等情况下对代数迭代重建的场滤波效果的影响。结果发现:用代数迭代法重建的场含有较大噪声,需要平滑处理;采用1/4,1/5或1/8均值滤波器仅对迭代结果滤波,会严重降低重建精度;采用1/4,1/8均值滤波器内嵌在迭代过程中按一定的迭代次数滤波,可以在一定程度上改善重建精度;采用1/5中值滤波器内嵌在迭代过程中比相应的均值滤波器重建效果更好;内嵌1/5中值滤波器和均值滤波器交替滤波,效果比单一的滤波器滤波更好。采用不同的滤波器和滤波方案对重建结果的影响差别较大。 展开更多
关键词 数值模拟 重建精度 误差分析 代数迭代法 光学层析
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简单自相关代数迭代重建算法 被引量:6
20
作者 宋一中 胡国英 贺安之 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2364-2367,共4页
创建了简单自相关代数迭代重建算法(simple self-correlative algebraic reconstruction technique,SS-CART),分析了其重建效果。采用数值模拟的方法,对代数迭代法(algebraic reconstruction technique,ART)与SSCART两种算法进行了计算... 创建了简单自相关代数迭代重建算法(simple self-correlative algebraic reconstruction technique,SS-CART),分析了其重建效果。采用数值模拟的方法,对代数迭代法(algebraic reconstruction technique,ART)与SSCART两种算法进行了计算机模拟,分析了模拟效果和重建精度。结果发现,SSCART算法的重建精度均方误差(mean square error,MSE)指标在10-4数量级上比ART的降低了65%[(ART的MSE值-SSCART的MSE)/ART的MSE],峰值相对误差(peak error,PE)指标在10-2数量级上降低了99.9%。计算上仅仅比ART多1个除数因子,所以SSCART具有算法简单、易于实现、重建精度高、稳定性好等优点。就作者检索的文献看是目前最优秀的代数迭代法。 展开更多
关键词 数值模拟 重建精度 误差分析 代数迭代法 光学层析
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