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文檔簡介
1、PCS顆粒測量技術(shù)中顆粒粒度反演一直是一個重要而有魅力的研究課題,而正則化方法作為廣泛采用的方法,其性能取決于正則化參數(shù)和正則化算子。如何決定合適的正則化參數(shù)及如何構(gòu)造正則化算子是正則化方法的兩大核心問題。關(guān)于正則化參數(shù)的選取,已有很多比較成熟的理論,如L曲線準則、廣義交叉檢驗準則、擬最優(yōu)準則。在顆粒粒度分布反演中,人們研究較多的是采用線性正則化算子的Tikhonov正則化方法。本文主要分析采用非線性正則化算子的全變差正則化(Total
2、 Variation,TV)理論,研究其應用條件、與Tikhonov正則化相比結(jié)果的差異及算法精度等,主要工作如下:
1、分析了全變差正則化理論及求解全變差正則解的幾種方法,最速下降法、牛頓法和固定點迭代法。最速下降法簡單可靠,線性收斂,但是搜索步長的選取沒有確定的方法;牛頓法二次收斂,收斂速度較快,但也需要事先確定搜索步長;采用固定點迭代法求解全變差正則解,并證明了固定點迭代法的全局收斂性。
2、研究了全變差正則化
3、算子中光滑因子與反演的顆粒粒度分布誤差之間的關(guān)系,并根據(jù)這一關(guān)系確定最優(yōu)光滑因子。分析了光滑因子的取值對算法抗噪性能的影響。
3、分析比較了全變差正則化方法和Tikhonov正則化方法的反演精度。采用全變差正則化方法反演了模擬的177nm窄單峰、572nm寬單峰、215nm單峰分布,峰值比分別為2.83:1、3.4:1的85和241nm、210和716nm雙峰分布,并把所得結(jié)果與由非負Tikhonov正則化方法得到的結(jié)果進行了
4、比較,進而評價算法的精度。
4、通過反演實測的單分散和多分散數(shù)據(jù),驗證了算法的性能。采用全變差正則化方法對實測60nm、150nm、200nm、300nm、450nm單分散數(shù)據(jù),60和200nm、150和300nm、200和450nm多分散數(shù)據(jù)進行了反演。驗證了由實驗數(shù)據(jù)得到的結(jié)論是與由模擬數(shù)據(jù)得到的結(jié)論的一致性。
正則化方法作為PCS技術(shù)中反演顆粒粒度分布的主要方法,本文研究了采用非線性正則化算子的全變差正則化方法
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