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金属圆柱腔体中使用非均一背景增强微波断层成像

丁亮 刘培国 何建国 Amer Zakaria Joe LoVetri

金属圆柱腔体中使用非均一背景增强微波断层成像

丁亮, 刘培国, 何建国, Amer Zakaria, Joe LoVetri
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  • 针对基于圆柱金属腔体的微波断层成像系统,提出了一种利用非均一背景增强系统获取目标信息能力的方法. 该方法通过在腔体内放置已知物体构成非均一背景,这样不但能利用背景的先验信息,而且可以增加等效辐射源对目标进行探测. 首先,利用矩量法计算圆柱金属腔体内非均一背景的格林函数和离散积分算子,并对离散积分算子进行奇异值谱和条件数分析,在理论上证明该方法的可行性;然后,利用基于有限元的对比源逆成像法对均一背景、有耗非均一背景和无耗非均 一背景三种情况进行仿真研究;最后对仿真结果进行了误差分析和比较. 仿真结果表明,该方法可以提高反演收敛速度和结果准确度,有耗非均一背景略优于无耗非均一背景. 该方法可以在不改变硬件系统和算法的情况下得到更准确的反演结果,可应用于医学成像与工业无损探测.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61372029)和高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20114307110022)资助的课题.
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    Bucci O M, Crocco L, Isernia T 1999 J. Opt. Soc. Am. 16 1788

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-09-25
  • 修回日期:  2013-10-17
  • 刊出日期:  2014-02-05

金属圆柱腔体中使用非均一背景增强微波断层成像

  • 1. 国防科学技术大学电子科学与工程学院, 长沙 410073;
  • 2. Department of Electrical and Computer Engineering, University of Manitoba, Winnipeg MB R3T 5V6, Canada
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61372029)和高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20114307110022)资助的课题.

摘要: 针对基于圆柱金属腔体的微波断层成像系统,提出了一种利用非均一背景增强系统获取目标信息能力的方法. 该方法通过在腔体内放置已知物体构成非均一背景,这样不但能利用背景的先验信息,而且可以增加等效辐射源对目标进行探测. 首先,利用矩量法计算圆柱金属腔体内非均一背景的格林函数和离散积分算子,并对离散积分算子进行奇异值谱和条件数分析,在理论上证明该方法的可行性;然后,利用基于有限元的对比源逆成像法对均一背景、有耗非均一背景和无耗非均 一背景三种情况进行仿真研究;最后对仿真结果进行了误差分析和比较. 仿真结果表明,该方法可以提高反演收敛速度和结果准确度,有耗非均一背景略优于无耗非均一背景. 该方法可以在不改变硬件系统和算法的情况下得到更准确的反演结果,可应用于医学成像与工业无损探测.

English Abstract

参考文献 (19)

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