离散时变系统迭代域最优学习控制

针对线性时变离散系统,首次提出并研究了迭代域内线性二次型最优迭代学习控制问题。所得到的迭代学习控制方法在迭代域内是保性能最优的,其学习率不需主观选取,学习速度可通过改变性能矩阵参数进行调节。

基于迭代域性能函数的非脆弱保性迭代学习控制

研究了离散线性系统非脆弱保性能迭代学习控制及其优化问题。针对离散线性系统,首先根据迭代域二次型性能函数,将迭代学习问题转化为非齐次LQ问题,再选取适当的Lyapunov函数,基于线性矩阵不等式方法,针对控制器具有加法不确定性和乘法不确定两种情况,给出了非脆弱保性能迭代学习控制器的设计方法及其优化方法。最后以一个数值例子说明了上述方法的有效性。

多域迭代折射静校正及其应用

静校正是山地和沙漠地震资料处理的难题之一 ,其方法众多。根据多年的实践经验 ,总结了一套适合西北地区复杂近地表的折射静校正处理方法。该方法同时从共炮点域、共检波点域及共炮检距域 ,采用拟合法计算出短波长和长波长静校正并建立近地表模型。实际资料处理结果证明了该方法的可行性和有效性。

图像域迭代重建算法与滤波反投影法对肝脏CT图像质量和扫描剂量影响的比较研究

目的:评价图像域迭代重建算法(iterative reconstruction in image space,IRIS)与滤波反投影法(filtered backprojection,FBP)对肝脏CT图像质量和扫描剂量的影响。方法:采用西门子emotion 16层螺旋CT,在上腹部常用扫描管电压130 kV条件下,曝光量分别采用250、230、210、190、170、150、130、110、90、70、50、30、20 mAs对尸体标本进行上腹部扫描,采用IRIS与FBP分别对扫描后的原始数据进行重建。以130 kV、250 mAs FBP重建图像作为对照,比较不同扫描剂量条件对肝脏图像质量的影响,探讨IRIS对降低肝脏CT扫描剂量、提高肝脏CT图像质量的作用。结果:在相同扫描条件下,IRIS重建图像质量优于FBP重建图像质量;在同等图像质量的前提下,IRIS可以降低40%的扫描剂量。结论:与FBP相比,IRIS可以显著降低扫描剂量,提高肝脏CT图像质量。

采用方向信息测度和时间域迭代技术的红外图像扩散去噪算法

噪声抑制是红外图像处理中的一个重要研究课题,但常用的去噪算法会造成细节的损失。为了有效地抑制噪声,同时保护边缘,文中在P-M扩散方程的基础上,提出了一种新的采用方向信息测度和时间域迭代技术的各项异性扩散滤波算法。方向信息测度的引入能够在抑制噪声的同时有效保护边缘;时间域迭代技术通过时空混合滤波来同时抑制噪声和保护边缘,而且取消了常规扩散算法几十次的迭代运算,使得实时各向异性扩散算法成为了可能。仿真结果表明:该算法的性能优于常规算法,具有良好的前景和实用价值。

炮检域迭代直接静校正方法及应用效果

不同地区的表层结构往往有其特殊的复杂性,由此产生的静校正问题是困扰野外采集和资料处理的关键技术难题,甚至成为制约资料品质提高的瓶颈。研究工区内,由于广泛分布冲沟、悬崖等特殊地表,使得资料处理面临的一个主要难题就是静校正问题。根据该区的资料特点和表层结构特点,提出了炮检域迭代直接静校正方法,通过共炮点叠加剖面和共接收点叠加剖面直接求取高程静校正的修正量,成功地解决了该区存在的复杂静校正问题。

基于LMI方法的保性能迭代学习算法设计

研究基于性能的迭代学习算法设计与优化问题．首先定义了迭代域二次型性能函数,然后针对线性离散系统给出了迭代域最优迭代学习算法；基于线性矩阵不等式(LMI)方法,针对不确定线性离散系统给出了保性能迭代学习算法及其优化方法．对于这两类迭代学习算法,只要调整性能函数中的权系数矩阵,便可很好地调整迭代学习收敛速度．另外,保性能迭代学习算法设计及优化过程,可利用MATLAB工具箱很方便地求解．

低剂量CT联合图像域迭代重建算法对泌尿系结石的诊断价值及结石成分分析

目的 研究低剂量计算机断层扫描(computed tomography,CT)联合图像域迭代重建算法(image domain iterative reconstruction algorithm,IRIS)对泌尿系结石的诊断价值,并对结石的成分进行分析。方法 选择北京市大兴区人民医院2020年1月至2021年1月泌尿外科泌尿系结石患者206例作为研究对象,所有患者均行手术治疗,术前均经常规剂量和低剂量CT检查,以手术结果为金标准。常规剂量CT图像采用滤波反投影算法(filtered back projection algorithm,FBP)重建;低剂量CT图像分别采用FBP和IRIS,将原始数据传入GE AW4.6工作站,选取结石最大层面根据CT原子序数法判定结石成分。比较两种剂量CT对泌尿系结石的检出率、敏感度、特异度、辐射剂量;比较低剂量CT图像FBP和IRIS重建平均噪声标准偏差(SD)、平均信噪比及CT判定结石成分的符合率。结果 常规CT检出肾结石、输尿管结石的符合率均为100.00%,低剂量CT分别为97.58%、98.78%,差异无统计学意义(P>0.05)。低剂量CT辐射剂量为(2.96±0.21)m Gy,明显低于常规剂量CT的(18.63±2.75)m Gy,差异有统计学意义(P<0.05)。低剂量CT联合IRIS平均噪声SD为(14.42±1.37),低于联合FBP的(20.31±2.49);低剂量CT联合IRIS平均信噪比为(2.07±0.53),高于联合FBP的(1.31±0.28),差异有统计学意义(P<0.05)。206例患者结石取出后经红外光谱分析结石成分分别为草酸钙结石、尿酸结石、磷酸铵镁结石、胱氨酸结石;CT原子序数法分析草酸钙结石符合率97.83%(90/92),尿酸结石94.94%(75/79),磷酸铵镁结石90.91%(10/11),胱氨酸结石87.50%(21/24)。CT原子序数法结石成分分析与红外光谱分析草酸钙结石、尿酸结石、磷酸铵镁结石、胱氨酸结石的Kappa值分别为0.517、0.473、0.562、0.459。结论低剂量CT联合IRIS可在降低辐射的前提下获得高质量的图像,使泌尿系结石的检出率基本达到常规剂量CT的水平,对结石成分的判定符合率较高,是泌尿系结石诊断和结石成分分析的有效方法。

多域迭代静校正方法应用分析

多域迭代静校正是应用较广的一种折射静校正方法 ,通过对目前常用的多域迭代静校正折射静校正方法进行分析 ,提出了该方法的适应条件及对常规静校正的依赖关系 ,认为多域迭代静校正实质上是一种折射剩余静校正方法 ,其静校正效果依赖于野外静校正 ,应在野外静校正时去除长波长静校正量以免引起虚假构造。结合实际应用情况对多域迭代静校正软件几个关键参数如炮检距范围选择、拟合步长的选择等的使用提出了分析和建议。二维的多域迭代静校正方法在测线交点处经常出现静校正闭合差问题。结合理论分析和实际应用情况 。

迭代重建技术与自动毫安控制相结合降低肝脏平扫辐射剂量的效果研究

目的：研究IRIS迭代重建技术与CARE dose 4D自动毫安控制相结合在肝脏平扫中对提高图像质量、降低辐射剂量的影响。方法（1）尸体标本研究：采用130 kV，mAs为250～30（每次递减20）的扫描参数对尸体标本上腹部进行扫描，对扫描后的原始数据分别进行IRIS与FBP重建，经测量分析后选择低剂量扫描IRIS重建后图像的噪声与常规剂量扫描FBP重建噪声相等的扫描条件进行临床研究。（2）临床研究：120例进行肝脏CT平扫的患者随机分为A、B 2组，每组60例。 A组采用130 kV、图像质量控制参考毫安秒150 mAs自动毫安控制进行扫描，分别进行IRIS与FBP重建；B组采用130 kV、250 mAs进行扫描，分别进行IRIS与FBP重建。记录2组患者CT容积剂量指数（CTDIvol）及剂量长度乘积（DLP）。由3名医师采用盲法对4组图像进行噪声测量、对比噪声计算等客观评价及主观图像质量评价。结果尸体标本研究得到规律：低剂量扫描IRIS重建后图像的噪声与常规剂量扫描FBP重建噪声相等时mAs可降低至150 mAs。将其应用到临床，临床研究扫描剂量为：A 组CTDIvol 为2．35～16．3 mGy；DLP为63．4～287．5 mGycm。 B组CTDIvol为25．7 mGy；DLP为523．8～586．6 mGycm。 A组较B组降低了50％～70％。 A1、B1、B23组图像质量均满足临床诊断要求。 B1图像质量高于B2图像质量，A1图像质量与B2差异无统计学意义（ P＞0．05），A2图像质量最差，不能满足诊断需要。结论迭代技术与自动毫安控制相结合相同剂量条件下可以提高图像质量，在保证图像质量条件下可以降低肝脏平扫的辐射剂量，值得临床推广。

分级多域迭代组合压制多次波技术

在苏丹3/7区块的地震资料处理压制多次波过程中,过去存在压制多次波不足或者损伤有效信号的问题,这些问题可用分级多域迭代组合去噪技术解决:①根据多次波的周期性先用预测反褶积压制近偏移距的周期性多次波;②用Radon变换分别在炮域、检波点域和CMP域压制远偏移距的多次波;③在CRP道集上用高精度Radon变换压制剩余的多次波。通过应用上述技术,很好地压制了研究区块较发育的多次波,从而使处理成果品质有了较大改善,获得了多次波压制好、信噪比高的地震资料,为总结该区块潜山地区油气成藏规律,识别油气聚集带提供了可靠资料。

70kV联合原始数据域迭代重建技术在小儿先天性心脏病CT扫描中的应用价值

目的探讨70 k V联合原始数据域迭代重建(SAFIRE)技术在小儿先天性心脏病(先心病)CT检查中的应用价值。方法收集2014年1月-9月拟行CT检查的30例先心病患儿,按不同的管电压分为A组(80 k V)和B组(70 k V),每组15例。两组患儿均采用西门子128层双源CT进行扫描,对A组患儿的图像采用滤波反投影技术重建,对B组患儿的图像采用SAFIRE技术重建。测量并计算出A组和B组主肺动脉窗层面肺动脉的信噪比、升主动脉的信噪比、肺动脉与竖脊肌的对比噪声比、升主动脉与竖脊肌的对比噪声比;对两组图像进行主观评分并记录辐射剂量指标CT容积剂量指数(CTDIvol)、CT剂量长度乘积(DLP),并计算吸收剂量(ED)。结果 A组和B组主肺动脉窗层面肺动脉的信噪比(14.54±3.77、11.23±2.52)、升主动脉的信噪比(14.76±3.41、12.31±3.47)、肺动脉与竖脊肌的对比噪声比(12.04±3.96、9.18±3.76)、升主动脉与竖脊肌的对比噪声比(12.47±4.59、9.77±4.41)、差异均无统计学意义(P>0.05)。两组图像质量主观评分均≥3分。A组和B组患儿CTDIvol分别为(0.53±0.09)、(0.38±0.03)m Gy,DLP分别为(12.93±1.79)、(6.67±0.72)m Gy·cm,ED分别为(0.34±0.05)、(0.17±0.02)m Sv,两组患儿辐射剂量之间差异有统计学意义(P<0.05)。结论小儿先心病CT检查使用70 k V联合SAFIRE技术可以明显降低辐射剂量,且不降低图像质量,在临床上有较高的应用价值。

基于数学形态学的海洋浮游植物边缘检测研究

传统的边缘检测算子由于受噪声影响比较大,无法检测海洋浮游植物细胞可靠的边缘位置,因此不适合应用于细胞形态分析.为此,针对海洋浮游植物细胞原始图像的特点,提出了一种迭代域值算法,数学形态学处理,类异或运算,单像素腐蚀相结合的边缘精确检测算法.通过Visual C++6.0试验结果证明,与传统的边缘检测算法相比较,本文的边缘检测算法不但抗噪声干扰能力强,而且检测精度高,边缘连续,清晰.

高密度地震资料剩余静校正

高密度地震资料具有高信噪比、高分辨率和高保真度的明显优势,也对静校正的精度提出了更高的要求。基于高密度地震资料波场信息丰富和初至波信息清晰的特点,本文提出了一套适合高密度地震资料且能够满足高精度处理要求的剩余静校正方法。通过依次应用多域迭代折射波剩余静校正、分频模型迭代剩余静校正和非地表一致性剩余静校正方法,有序地计算高密度资料的剩余静校正量,进一步解决中、短波长静校正问题。实际资料的应用表明,该方法能够有效地解决高密度地震资料的剩余静校正问题。

塔巴庙地区三维地震资料处理方法与效果

塔巴庙地区是鄂尔多斯盆地中的重点勘探地区。针对该区三维地震资料中静校正量变化大 ,规则干扰波强 ,浅部和深部要兼顾的特点 ,除了采用一般的动、静校正 ,压制噪声和精确速度分析的手段外 ,重点试验了多域迭代折射静校正方法作为本区三维地震资料处理的必须环节。此外 ,在从理论上和实际资料中认识浅部不同介质分界面上形成的瑞利型面波———斯通利波特点的基础上 ,消除了此类规则干扰 ,使浅层反射波得到明显增强 ,降低了全剖面的噪音水平。通过一系列的技术手段 ,使塔巴庙地区三维地震资料处理取得了较为理想的效果。

海上双源随机激发采集处理技术研究及应用

海上双源随机激发的采集方式,是以两个气枪震源、以一定编码方式近似同时地随机激发的采集方式, 以获得时间空间相互干涉的琨叠炮记录,能极大地加快数据记录速度,提高采集效率;同时,可以满足宽方 位的地震资料采集对炮距、道距、方位角、偏移距分布等采集参数的最佳要求,是海上地震勘探技术的革新. 海上随机源地震技术实现的关键,是将采集到的多震源琨叠数据进行波场分离处理.此课题研究了海上双源 随机激发的采集作业方式和激发规则,开发了随机激发控制系统,实现了海上拖缆的双源随机激发地震资料 采集;同时,研制出基于多域迭代的自适应矢量中值滤波法分离混叠波场的软件,实现了海上随机激发地震 数据的处理.

山地地震资料处理方法研究及应用

因山地地表复杂，地震采集难度大，原始资料品质差，地震成像的质量严重制约了山地地区的勘探。山地地表的特点包括：①地表起伏较大，山体陡峭，沟壑纵横；②表层地质结构复杂，横向变化快。资料采集存在的主要问题包括：①信噪比低，干扰波发育；②低降速带横向变化快，静校正问题严重，这都给地震成像带来了较大的困难。文中以广西桂中山地地震资料为例，针对低信噪比和静校正这两大关键问题，首先采取叠前多域迭代去噪的思路，其次采用适合该地区的层析反演静校正，消除长波长静校正的影响，最后采用多种剩余静校正的组合方法和速度分析相结合的思路．来不断提高速度分析的精度。并逐步消除静校正的影响。实际资料处理效果表明，该方法是合理、有效的。

有限孔径近场声全息技术研究

为了在有限孔径测量下实现大尺寸结构声源的辐射声场全息重构,对基于Patch技术近场声全息方法开展了系统的研究。利用基于波数域迭代手段的Patch声全息手段,选用简谐激励控制下无限大障板的简支钢板作为目标,利用仿真对算法作出了理论上的验证,分析了全息面数据空间补零长度和迭代循环次数对声场重构的影响;仿真结果表明,采用基于空间声场变换的Patch近场声全息方法,并通过局部孔径多次组合测试,可以准确有效实现覆盖整个大尺寸结构的声源辐射声场全息重构。

一种基于模糊C均值聚类的新型单视图切伦科夫发光断层成像方法

通过检测生物组织表面的切伦科夫发光(CL)信号,切伦科夫发光断层成像(CLT)技术可以重建得到生物组织内部放射性核素探针的三维分布。然而,CL信号强度值很低,加之光学信号在生物组织中传输的复杂性,降低了CLT重建精度。为了获得良好的CLT重建结果,提出一种新型单视图CLT重建方法,该方法基于模糊C均值聚类和迭代收缩可行域策略。设计了多组仿真模拟和真实实验,对所提出方法的性能进行了评估。结果表明,该方法可以有效提高重建精度,具有良好的稳定性,且具有重建双光源目标的能力。