水中目標衍射成像技術研究.pdf

1、基于超聲衍射的層析成像技術，特別是反射型衍射層析成像技術對研究水中目標特性具有重要的作用。探索反射聲學CT技術，研究目標回波特性的重建圖像方法對于解決潛艇隱身和主動聲納設計等問題具有重要的現(xiàn)實意義和軍事意義。 本論文的研究目的是在計算復雜度相當?shù)那疤嵯聦で笠环N更為準確的反射型超聲衍射CT圖像重建算法。研究內(nèi)容主要包括兩部分：一是針對反射型超聲衍射CT，以非均勻分布的頻率點為參考基準建立正則化迭代重建算法；二是對正則化參數(shù)的研究，

2、研究正則化參數(shù)的選擇對迭代重建算法的影響。 在反射型超聲衍射CT的正則化迭代重建算法的研究中，以傅立葉衍射投影定理作為理論基礎，結(jié)合非均勻傅立葉變換和迭代算法，用正則化方法處理迭代的收斂問題，建立了反射型超聲衍射CT的圖像迭代重建算法。算法中，將假設目標的頻域數(shù)據(jù)和實驗得到測量值的頻域值直接在頻域中的非均勻頻率點上比較，避免了頻域內(nèi)插引入的誤差，而且算法也減少了采樣數(shù)據(jù)量，降低了運算的復雜度。實驗中，以時域有限差分(FDTD)算

3、法的計算結(jié)果作為測量數(shù)據(jù)的模擬，對建立的圖像重建算法進行了實驗仿真。實驗結(jié)果表明，在迭代次數(shù)不多的情況下，重建的圖像可以達到較好的效果。 在正則化參數(shù)的研究中，研究了在Tikhonov正則化迭代算法、截斷奇異值分解正則化算法(TSVD)和截斷完全最小二乘正則化算法(TTLS)中，正則化參數(shù)的選擇對重建圖像的影響。通過對實驗結(jié)果進行分析比較，選取恰當?shù)恼齽t化迭代參數(shù)，可以使算法在較少的存儲量和計算量的情況下得到較好的重建目標圖像。