基于光束偏转层析技术的三种Radon变换迭代法

本文通过计算机模拟研究 ,利用气体温度场的先验知识 ,考查了用光束偏转层析技术重建三维温度场的基于卷积反投影的三种Radon变换迭代法。作为一个应用实例 ,测试了某截面上的气体温度分布 。

基于光束偏转层析技术的Radon变换迭代法

本文通过计算机模拟研究 ,利用气体温度场的先验知识 ,考查了将Radon变换迭代法用于光束偏转层析技术重建三维温度场的重建精度。作为一个应用实例 。

基于逆Radon变换的圆迹SAR三维成像算法

随着合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)的应用需求不断提高,出现了圆迹SAR的成像模式,解决传统直线轨迹SAR只能获取二维斜距图像的问题,在地形测绘、建筑物提取、灾害评估等领域具有较高应用潜力。现有的圆迹SAR三维成像算法还存在计算量大、实现复杂等问题,通过对圆迹SAR模型的斜距几何分析,结合回波信号模型设计波数域补偿函数,将距离压缩曲线矫正为基线为零的正弦曲线;结合逆Radon变换,实现对目标的正弦曲线的二维聚焦;通过逐高度平面二维成像结果的堆叠,实现目标的三维成像。通过仿真分析了所提算法的成像质量,验证了所提算法三维成像的有效性。

用Radon变换迭代法重建含有遮挡物的三维折射率场

通过计算机模拟研究，考查了Ｒａｄｏｎ变换迭代法用于光学干涉层析计量含有遮挡物三维折射率场的重建精度。作为一个应用实例，计算了某一截面的气体温度分布，并与热电偶测量的值进行了比较。

融合Radon变换的孔边裂纹Lamb波定位成像研究

基于不同模态Lamb波与孔边裂纹相互作用的基本原理,聚焦不同模态Lamb波波包飞行时间精确检测问题,以各向同性板中的孔边裂纹为研究对象,开展了融合Radon变换的孔边裂纹Lamb波定位成像研究。首先,使用宽频chirp信号激励稀疏传感器阵列产生Lamb波,并采集通孔散射信号作为基线信号,采集孔边裂纹散射信号作为缺陷信号。其次,对chirp响应信号进行滤波处理,优化选取窄带单音频脉冲响应信号的中心频率和调制周期数。然后,对基线单音频脉冲响应信号进行Radon变换,得到优化后的群速度和偏移时间,并计算出Lamb波波包飞行时间。最后,使用椭圆定位成像算法对孔边裂纹进行定位成像,并将成像结果与名义群速度法的结果进行对比。结果表明,使用Radon变换可以准确获取Lamb波波包飞行时间,提升了不同模态Lamb波对孔边裂纹缺陷的检测能力。

曲率放大的λ-f域高分辨率抛物Radon变换多次波压制方法

在实际数据处理中抛物Radon变换是多次波压制的一种常用手段,然而,常规Radon变换方法难以有效压制那些与一次波曲率差异较小的多次波,本文给出了曲率放大的多次波压制方法来改善多次波的压制效果。通过研究影响同相轴的曲率的参数,发现压缩炮检距或增大时差能够放大多次波和一次波曲率差异,加大一次波和多次波在Radon域的分离程度,从而提高了多次波的压制能力。为进一步提高Radon变换的计算效率和精度,采用λ-f域高分辨率抛物Radon变换,通过引入新变量λ消除了常规Radon变换算子对频率的依赖性,由于变换算子和它的逆只需要计算一次,因此显著提高了计算效率。通过理论模型和实际资料的处理表明,该方法能够较好地压制表层多次波,对于那些与一次波存在一定曲率差异的层间多次波,也具备一定的压制能力。

正交匹配追踪优化稀疏频散Radon变换多模式导波分离方法

原始频散Radon变换(DRT)方法中的有限孔径效应以及算子非正交性影响了DRT导波信号参数提取的精度,因此提出了一种稀疏频散Radon变换方法以实现更精确的导波混叠模式分离和参数估计。该方法基于导波信号的参数域稀疏性,引入正交匹配追踪算法构造代价函数,经多次迭代在频散Radon域中获得稀疏能量谱,可精确分离阵列导波信号中的混叠模式并去噪。对不同信噪比下各模式仿真信号,稀疏DRT方法的信号重建误差较原始频散Radon变换方法下降51.1%。仿真和实验验证了所提算法在导波模式参数提取和混合模式分离方面的可靠性。

基于L_(1/2)正则化的抛物线Radon变换多次波压制方法

在地震数据处理中,多次波的存在会对地震数据成像和地震资料解释带来影响,如何有效地压制多次波干扰是地震勘探中的重要问题。抛物线Radon变换因其高效的特点被广泛应用于多次波压制中,但在野外地震数据采集时,炮检距的有限性会导致变换域中的能量扩散,产生假象,使多次波压制达不到理想的效果。针对此问题,提出一种基于L_(1/2)正则化的稀疏反演高分辨抛物线Radon变换,并应用广义迭代收缩算法(generalized iterated shrinkage algorithm,GISA)进行求解。研究结果表明,L_(1/2)正则化有很强的稀疏约束能力,能提高解的稀疏度,改进信噪分离的效果。与最小二乘反演和基于L_(1)正则化的稀疏反演相比,基于L_(1/2)正则化的稀疏反演高分辨抛物线Radon变换能更有效地压制多次波,并确保了重构数据与原始数据的一致性。

水下运动平台的广义Radon变换目标参数估计方法

针对传统目标运动分析算法受静止单平台可观测性限制的问题,本文提出了一种基于广义Radon变换的水下运动平台目标参数估计方法。在观测平台自身的运动参数已知的假设下,推导了目标方位与各运动参数的数学关系,在此基础上通过对平台声呐测得的目标时间方位历程进行广义Radon变换,依次得到目标的航向角、速度以及目标相对于探测平台的初距,最终实现目标运动轨迹的解算。利用矢量阵的仿真数据对方法的可行性进行了分析验证,结果表明:作为一种批处理类方法,该方法无需进行迭代运算,易于实现,在较低信噪比条件下仍具有很好的估计精度和鲁棒性。

Radon变换频变自适应多次波压制方法

Radon变换是常用多次波压制方法之一,然而有限、离散的采样空间导致一次波和多次波在Radon域混叠,并且混叠程度随频率降低愈加严重.高分辨率Radon变换可以改善一次波和多次波分离效果,但分辨率的提高会降低保幅性,导致多次波残留或一次波损伤.为此,本文在最小二乘反演基础上,提出一种随混叠程度自适应分离多次波的频变滤波方法.根据Radon变换褶积模型,分析一次波和多次波频变混叠机制;建立随频率调整的修正柯西函数混叠模型;依据一次波和多次波的混叠比例设计多次波滤波器,该滤波器能够根据一次波和多次波的混叠程度自适应调整滤波函数,提高多次波估计精度.合成数据和实际数据的多次波压制实验表明,这种频变滤波方法既可以改善多次波压制效果,又可避免高分辨率反演方法计算量大的问题.

基于Radon变换的时空图像纹理角识别方法

时空图像测速法以河流表面自然特征为分析对象,检测生成的时空图像中的纹理主方向,根据物象变换关系、拍摄所得视频参数和纹理方向倾角的正切值计算出河流表面的一维时均流速。针对实际应用中生成的时空图像受噪声干扰而导致时空图像纹理倾斜角检测精度出现较大误差的问题,本文提出采用改进的同态滤波器来增强河流表面图像的纹理特征,采用融合了自适应直方图均衡化的频域滤波对时空图像去噪,再利用Radon变换检测纹理角方向。通过模拟纹理图像实验,较高、较低流速条件下实地河道实验验证本文改进方法的有效性,实验结果表明,对于标准的模拟纹理图,Radon变换角度检测结果相对误差小于0.03%,对于干扰较多的复杂的实地河道环境,较低和较高流速条件下,基于Radon变换的时空图像纹理角识别结果与人工手动目测值间的相对误差分别小于1.56%和1.80%。实验表明,Radon变换法可行且较其他纹理角检测算法有更高的精度。

基于Radon变换的宽带信号多域参数同时测量方法

实际电子监测设备的作战环境复杂多变,辐射源个数、工作频率、工作带宽、到达角度等多域参数信息对于实现工作场景的实时精确感知至关重要。提出一种基于Radon变换的宽带信号多域参数同时测量方法,实现多个宽带信号多域重点工作参数的同时快速测量,大大提升低信噪比条件下监测目标特性的多维实时感知能力。该方法结合数字信道化结构及二重FFT算法实现全侦收频段及全侦收角度的空时域联合功率聚焦,并生成作战场景的空时二维频谱幅度图,利用Radon变换算法实现不同映射角度的线性积分运算,构建合适的检测门限,推导计算全场景多目标多参数测量结果。实验显示,该方法可以有效提升弱信号的参数测量精度,实现多目标多域参数同时测量。

基于Prewitt算子和Radon变换的雷达高速微弱目标检测

正交频分复用(OFDM)调制雷达中跨距离单元走动问题降低了高速微弱目标检测性能,为此,提出一种基于Prewitt算子和Radon变换的OFDM雷达高速微弱目标检测算法。首先分析了多脉冲积累出现的跨距离单元走动以及Radon变换受噪声干扰问题,然后采用Prewitt算子卷积运算抑制噪声并保留回波能量,采用Radon变换沿距离单元走动斜线进行能量积累。理论分析和仿真结果表明,该算法具有比Hough变换和动目标检测(MTD)更优的低信噪比背景下的高速微弱目标检测性能,并能有效实现多目标检测。

多项式Radon变换

Radon变换是数据处理中广泛应用的一种方法技术 .本文介绍了次数为“2”的多项式Radon变换 .讨论了多项式正反Radon变换的公式、实现方法和有关计算参数的选择 .通过理论模型试算 ,对多项式、线性、抛物线三种Radon变换进行了比较 .对实际资料进行了多项式Radon变换处理 ,给出了消除地震反射记录中线性干扰的算例 .

用抛物线Radon变换稀疏解分离和压制多次波

抛物线Radon变换法是目前最常用的、效果较好的一种压制多次波方法。但由于传统的阻尼最小二乘解受分辨率的限制,当动校时差差别较小时,在变换后的τ-q域不能完全分离一次波与多次波,从而不能得到满意的结果。为此,本文提出了一种改进方法,即在最小平方意义下的τ-q域通解中,找出一种沿q值方向具有最大方差模的稀疏解,从而提高了用抛物线Radon变换进行反射波分解的分辨率,更精确、更有效地实现了多次波的分离与压制。与传统的方法相比,在一次波与多次波叠加速度差异较小、多次波能量很强的情况下,本方法表现出较大的优越性。理论数据试算和实际资料处理结果均证实了该方法的有效性。

一种新的基于Radon变换的车牌倾斜校正方法

车牌的倾斜给车牌字符分割与识别带来不利的影响。基于Radon变换,提出了一种新的车牌倾斜校正方法。对车牌图像在[-20°,20°]范围内进行Radon变换,并对变换后的结果求一阶导数绝对值的累加和,将累加和的最大值所对应的Radon变换的角度作为倾斜角度。对水平倾斜的车牌进行双线性插值旋转校正,对垂直倾斜的车牌进行双线性插值错位偏移校正。实验结果证明,该方法简单实用,对光照、污迹等不敏感,抗干扰能力强。

Radon变换在低信噪比图像中的线段检测

Radon变换在数学理论上有重要价值,并可用于图像直线特征的提取,但是在检测线段时,Radon变换无法提供线段的端点以及长度信息,低信噪比时检测难度加大。探讨了Radon变换在低信噪比图像特征检测的适用性,分析了Radon变换的优势与不足,并从信息融合的角度出发,提出了Radon变换补充的应用策略,对低信噪比的机场跑道图像进行了验证,显示出较好的检测效果。

一种改进的基于Radon变换的运动模糊图像参数估计方法

运动模糊是导致图像降质的最常见因素之一。此类图像的复原很大程度上取决于对点扩散函数的准确估计。对于匀速直线运动的模糊图像,运动方向和模糊尺度是确定点扩散函数的两个关键参数。介绍了Radon变换的数学原理及用其估计运动模糊方向的思路、步骤;针对实际拍摄的模糊图像频谱中严重影响原算法的十字亮线现象,分析了其成因,并提出了一种改进算法。算法根据十字亮线的特性,采用频谱分块的思想以消除检测干扰。实验结果验证了算法的正确性和有效性。

Radon变换多次波压制方法及应用研究

多次波在地震资料中是普遍存在的。Radon变换是现行商业地震资料多次波压制处理软件应用最多的模块之一。这里在详细阐述Radon变换基本原理和离散采样计算的基础上,给出了理论模拟地震数据的多次波压制算法和计算结果。进而将Radon变换多次波压制方法应用于松辽盆地地震资料处理中,在对实际的CRP道集合理设计滤波切除函数后,应用本文的Radon变换算法,得到多次波压制的地震剖面。对比多次波压制前、后的叠前时间偏移地震剖面,压制多次波后地震剖面的信噪比很高,地质构造特征清晰,可应用于后续的地质构造解释,地震属性提取和油气储层预测。该方法的计算效率较高,算法易于实现。理论和实际地震数据的多次波压制结果表明,该算法具有高精度和实用性强的特点。

加权抛物Radon变换叠前地震数据重建

基于部分动校正(NMO)后反射同相轴在CMP道集上的抛物线走时近似,给出了加权抛物Radon变换叠前地震数据重建方法(WPRT).WPRT通过在迭代过程中引入变化着的权系数,拓展和改进了传统抛物Radon变换方法,使其可同时完成不规则采样的规则化和空道及近偏移距道重建,且有更高的计算效率.文中给出了应用WPRT进行近偏移距和中偏移距的空地震道重建及数据规则化的算法实现.理论模型和实际地震资料的地震数据重建结果显示了本文算法的优点.