扩展矩形盒波前法与扩展波前法在初至波计算中的对比研究

基于Vidale "扩展矩形盒波前法"的思想,通过有限差分求解程函方程,利用MATLAB编程计算了二维速度模型的初至时间。理论研究和模拟结果表明:扩展矩形盒波前法计算初至时间不会像射线追踪法一样出现盲区,具有较高的计算精度,可大大降低计算量;但在处理复杂结构模型和强速度界面时会出现不稳定现象,导致所计算的走时并非真正的初至时间。为了进一步提高计算精度、算法的稳定性和解决地震波传播的因果性问题,给出了结合局部算法的扩展波前法结果。由于扩展波前法结合局部算法遵循了因果性,适应复杂结构模型和强速度界面,但计算的大量时间要用于寻找波前上的最小初至时间,效率较低。

拖曳线列阵扩展波和呼吸波波速实验测量方法研究

介绍在实验室条件下拖曳线列阵扩展波和呼吸波波速的测试技术。给出了在拖曳线列阵护套中扩展波和呼吸波的波动方程以及测量扩展波波速和呼吸波波速的实验方法。

蜂巢晶格材料中的扩展s波超导电性

利用动能驱动的超导电性理论研究了掺杂蜂巢晶格材料的非常规超导电性.结果表明,掺杂蜂巢晶格材料扩展s波对称性的电荷载流子配对能隙参数随掺杂浓度的变化呈圆顶状,说明掺杂蜂巢晶格材料中是可能出现扩展s波超导态的;电荷载流子配对能隙参数随温度的增加而逐渐减小,在超导转变温度处变为零,而超导转变温度随掺杂浓度的变化也呈圆顶状,与实验结果定性一致;动能驱动的超导电性理论同样适用于定性研究具有蜂巢晶格结构的掺杂莫特绝缘体的超导电性.

波前扩展有限差分地震波走时算法的C^(++)语言描述

回顾了波前扩展有限差分地震波走时算法及其主要优缺点,分析了该算法在程序实现过程中存在的一些问题。针对这些问题,给出了波前扩展有限差分地震波走时算法的C++语言描述。目的是:(1)确保程序的稳定性。使用体波、首波、散射波相结合的走时算法,在保证走时计算精度的同时,较好地解决了前述算法在局部速度差异较大的情况下可能会出现负数开平方问题;(2)提高程序的执行效率。给出一种波前点的“列队”式存储方法,有效提高了波前最小走时点的查找效率;(3)为波前扩展有限差分地震波走时算法构建一个方便、可行的程序框架。对原始速度模型增加了边界,不仅方便了程序实现,而且省去了程序用于判断和处理模型边界所花费的时间。

界面二次源波前扩展法全局最小走时射线追踪技术

以Moser方法为代表的最短路径射线追踪算法可以快速稳定地获得整个追踪区域的全局最小走时和路径,但它存在两个缺陷:一是射线大多由折线呈锯齿状相连,长度和位置偏离真实射线路径;二是在低变速区容易出现射线路径多值现象.本文提出的界面二次源波前扩展法全局最小走时射线追踪技术(以下简称界面源法)旨在解决上述两个问题.不同于Moser方法,界面源法只在物性分界面上设置子波源点,子波出射射线可以到达任何不穿越物性界面而直接到达的空间点和界面离散点,在均匀块体内或层内地震波以精确的射线路径传播.显然,界面源法的子波出射方向数远远大于传统方法,算法的追踪误差主要由界面离散引起的,因此,界面源法很好地解决了Moser法存在的问题,大大提高了追踪的精度.同时,由于界面源法的子波源点数远远小于Moser法,因而效率也很高.模型实算证实了该算法的高效性.

基于完全三叉树堆排序的波前扩展有限差分地震波走时快速算法

波前扩展有限差分地震波走时算法具有物理意义明确、因果稳定性强的特点,但每次波前扩展都要寻找波前面上的最小走时点。当计算网格点数较多,特别是涉及到三维走时计算时,寻找波前面上的最小走时点是一项十分耗时的工作。研究发现,波前扩展有限差分地震波走时算法的波前点具有两个突出特点:①波前点更新十分频繁,通常每次取出波前最小走时点后都要插入若干新的波前点;②新计算出的波前点的走时通常比较大。数据结构中的二叉树堆排序方法可以提高寻找波前面上最小走时点的效率,根据特点①,在原始二叉树堆排序方法的基础上,优化了插入新波前点和移除波前面上最小走时点的流程,实际计算结果表明,与原始的二叉树堆排序方法相比,改进后的二叉树堆排序方法可以提高大约20%的计算效率。根据特点②,将原始的二叉树堆排序方法推广到多叉树,实际计算结果表明,完全三叉树堆排序方法优于二叉树和四叉树堆排序方法,可以再提高5%的计算效率。

基于扩展小波变换的机载SAR运动目标参数估计

该文在分析机载合成孔径雷达(SAR)运动目标回波信号频谱特点的基础上,基于扩展WVD(EWVD)变换理论提出了扩展小波变换(EWT)算法的基本思想,并针对分别利用扩展WVD变换和扩展小波变换方法进行机载SAR运动目标多普勒参数估计时的特点进行比较分析,指出基于扩展小波变换方法进行机载SAR运动目标回波信号参数估计的可行性及优越性,微机仿真实验结果验证了其结论的正确性。

小波方向扩展及在SAR图像处理中的应用

方向信息是图像信号的重要特征,在图像处理中具有重大意义,本文提出了一种基于棋盘滤波的小波方向扩展方法,对可分离小波分解的得到的三个高频子带(水平,垂直,对角)通过棋盘滤波的方法将混叠在一起的两个方向分离,所用的棋盘滤波器可以通过变换变量的方法得到,从而实现了将小波的三个方向扩展为六个方向。将此方法应用在SAR图像压缩和去噪中取得了比小波更好的效果。

一种扩展的自适应小波变换算法及应用

在Claypoole自适应小波变换基础上,提出了一种扩展的自适应小波变换方法。该方法将Sweldens构造小波的内插细分多项式,由奇次扩展到正整数次,从而扩大了自适应小波消失矩的选择范围。将自适应小波变换与扩展自适应小波变换应用于信号滤波,结果表明:扩展自适应小波变换,得到了理想的滤波效果,也为应用提供了更广泛的自适应小波选择。

构造(2+1)维扩展浅水波方程的新奇精确解

本文研究了(2+1)维扩展浅水波方程,通过变量变换得到双线性形式.基于符号计算,获得一类新奇精确解.这些解包含一个任意实函数φ(y),选择特殊的函数φ(y)得到了这些解的动态图,孤子传播表明含有φ(y)的孤子比没有φ(y)的孤子更一般,并且φ(y)可以影响孤子解的特征.

波前扩展法求解各向异性介质的程函方程

我们根据广义虎克定律导出Z轴对称的各向异性介质的程函方程。基于Huygens原理和类似于各向同性介质的有限差分法，用波前扩展法求解各向异性介质的程函方程，克服了Vidal方法中有违背因果律的不足。理论计算结果充分显示了该方法的快速、灵活。

求解三维程函方程的波前扩展法

Vidale给出了求解三维程函方程的有限差分法,但在介质速度变化较大时会严重不满足因果律。本文采用Qin提出的用波前扩展理论改进的Vidale方法,基本克服了Vidale方法所存在的问题。这种方法算出的地震波旅行时是绝对意义上的初至时间。还给出了如何计算反射波及转换波旅行时的方法。本方法没有对程函方程作任何理论上的近似处理。计算结果表明,方法是可行的,即使在速度变化较大的情况下也能得到较精确的解。

滑动窗运动补偿时域滤波在可扩展小波视频编码中的应用

针对可扩展小波视频编码,改进了原有滑动窗运动补偿时域滤波结构,在最高级MCTF采用Haar小波提升算法代替原有的自适应MCTF结构。实验结果表明,改进算法在少量降低PSNR的情况下,减少内存开销约28%,减少编码时间约35%。

基于海量点云的曲面增量扩展重建算法

针对现有的曲面重建算法难以兼顾海量点云数据重建效率与重建结果拓扑正确性的问题,提出一种基于局部样本扩展重建的曲面重建算法。采用二维Delaunay网格剖分与三维Delaunay网格过滤相结合的方法重建曲面局部样本;通过鉴别新生成面片相关样点Cocone近邻点的完整性,删除局部重建网格中重建不准确的边缘面片;基于波前环的扩张、分裂将上述局部重建过程传播至整个采样点集,获得插值于整体采样点集的二维定向流形网格曲面。实验表明,该算法能够在保证重建结果的拓扑正确性的基础上,显著提高海量点云的重建效率,适用于重建封闭和非封闭曲面。

基于多波模型和多策略的真实海浪仿真研究

海浪运动随机性大、波谱范围宽,且涌浪波谱窄、能量大,是仿真大规模海浪的难点所在。针对难点问题,采用频率等分方法对海浪波进行区间等分分割,获取海浪真实性有效数据区域,提出了一种在Gerstner软件上扩展多波模型叠加LOD多情况绘制策略的海浪仿真模型。使用P-M波浪谱和SWOP观测数据求解真实海浪一系列参数,完成了海浪模型的真实造型;叠加LOD视点算法和多情况绘制策略解决了海浪模拟实时性问题。基于多波模型,设计了海浪仿真的UML类图,并运用Direct3D技术实现了海浪的实时仿真。实验证明,等分方法能够满足海浪真实场景实时仿真的要求,取得了较好的实验效果。

一种三维复杂介质波前时间的高精度数值算法

基于水平集的波前扩展算法,如FMM(Fast Marching Method)、GMM(Group Marching Method),作为一类计算复杂介质波前时间的有效方法而被广泛使用。该类算法都是基于程函方程的有限差分格式来计算波传播时间,在介质离散单元尺寸较大的情况下,计算精度较低。为提高波前时间的计算精度,在一个长方体单元内,将任意点的波传播时间用已知节点上波前时间的插值函数表示,然后根据Fermat原理确定未知节点上的波前时间,再结合高效率的GMM算法,形成了一种计算三维复杂介质波前时间的有效算法。数值模拟实验表明,与原GMM算法相比,该算法大大提高了波前时间的计算精度,同时具有很强的稳定性和适应性。

论地震波初至走时的计算方法

本文主要论述了近来出现的计算地震波初至走时的一些新方法。这些方法可以分为两大类,一类是利用基于解决最短路径问题的方法来求解地震学中任意两点间的射线路径及走时;另一类是直接求解程函方程。这些方法不仅适用于任意几何位置的源点-检波点排列,而且适用于介质速度的任意变化,其计算精度和效率也比通常使用的射线追踪方法如试射法和弯曲法要高。

基于波前扩展的线性走时插值射线追踪算法

线性走时插值算法(LTI)在走时的计算中由于考虑的射线方向有限,计算得到的节点走时不一定最小,导致追踪的射线路径无法满足最小走时.针对这一问题,本文提出了一种改进的LTI射线追踪算法,该算法通过模拟真实波传播过程,采用波前扩展方法计算节点走时使节点走时更接近真实最小值,以确保射线追踪的精度.模拟算例结果表明,该算法在有效地提高射线追踪精度的同时,兼顾了计算的效率.

散乱数据点的快速三角剖分算法

提出了一种改进的波前扩展算法,该算法给出的候选点判断准则,可对数据点的K近邻进行快速过滤,并有效避免了单元自相交;建立的匹配点查找和优化准则,可生成局部优化的三角形网格单元;依据四种不同的查询结果,制定了相应的波前环更新和数据点标记方法。将波前扩展算法应用于具有复杂特征的散乱数据点的三角剖分中,结果表明,该算法可快速生成高质量的三角网格模型。

基于扩展小波树的彩色自适应压缩成像

基于扩展小波树理论和多任务贝叶斯模型,提出了彩色图像自适应压缩采样方法。根据扩展小波树结构中父子系数和兄弟系数的关系,对彩色图像中红、绿、蓝三通道图像分别进行了自适应压缩采样。利用彩色图像三通道间的相关性和多任务贝叶斯模型,分别处理了采样得到的三通道高频小波系数,并重构融合得到彩色图像。研究结果表明,当采样次数为600、采样率为14.6%时,利用所提方法得到的彩色重构图像的峰值信噪比均大于27dB,色差均值最小,色差值也趋于稳定,图像色调保持着较好的一致性和稳定性。