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基于稀疏重建的热成像缺陷检测
摘要: 本文提出了一种基于稀疏重建技术的热成像缺陷检测方法。该重建技术在含人工钻孔缺陷的碳纤维增强聚合物试件上进行了实施测试,并与现有的互相关方法进行了结果对比。从缺陷可检测性、信噪比随缺陷深度的变化规律以及计算复杂度三个方面对两种方法进行了比较。与互相关算法相比,该技术通过将大尺寸互相关脉冲视频的所有信息压缩为单一重建图像输出,有望解决内存空间问题。此外,在现有互相关方法中,脉冲峰值时间会随缺陷深度变化,因此信噪比计算等缺陷量化算法需要进行多帧分析。而这类算法在稀疏重建技术中得到了相对简化。本文探索了稀疏重建算法对近间距缺陷的分辨能力,并进一步阐述了稀疏重建方法中用户参数优化的交叉验证方案。
关键词: 热无损检测、稀疏重建、脉冲压缩、无损评估与遥感、调频热波成像、互相关算法
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2019国际通信与电子系统会议(ICCES) - 印度科因巴托尔(2019.7.17-2019.7.19)] 2019年国际通信与电子系统会议(ICCES) - 基于锁相环技术的分布式光伏发电与有源网络同步研究
摘要: 光学断层成像需要精确的正向模型及正则化处理,以缓解数据缺失伪影并抑制噪声。非线性正向模型虽能比线性模型更准确地解释测量数据,但通?;岬贾录扑懔抗蟮闹亟ㄋ惴?。尽管稀疏驱动正则化器能显著提升重建图像质量,却进一步增加了成像的计算负担。本文提出一种新型光学断层迭代成像方法,将基于束传播法(BPM)的非线性正向模型与保边三维(3D)全变分(TV)正则化器相结合。该方法的核心是时间反转方案,可高效计算透射波场相对于折射率分布的导数。该时间反转方案配合随机近端梯度算法,使得在非线性正向模型下进行计算可行的优化成为可能,从而实现对物体内部折射率的高质量成像。我们通过模拟数据和实验测量数据的多个实验验证了该方法的有效性。
关键词: 光学相位断层扫描、稀疏重建、束传播方法、全变分正则化、压缩感知、随机近端梯度法
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2019欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 基于掺铥光纤的1.8微米超快光源用于三光子显微镜
摘要: 光学断层成像需要精确的正向模型及正则化处理,以减轻数据缺失伪影并抑制噪声。非线性正向模型虽能比线性模型更准确地解释测量数据,但通?;岬贾录扑懔抗蟮闹亟ㄋ惴?。尽管稀疏驱动正则化能显著提升重建图像质量,却进一步增加了成像的计算负担。本文提出一种新型光学断层成像迭代方法,将基于束传播法(BPM)的非线性正向模型与边缘保持三维(3D)全变分(TV)正则化相结合。该方法的核心是时间反转方案,可高效计算透射波场相对于折射率分布的导数。该时间反转方案配合随机近端梯度算法,使得在非线性正向模型下进行计算可行的优化成为可能,从而实现物体内部折射率的高质量成像。我们通过模拟数据和实验测量数据的多个实验验证了该方法的有效性。
关键词: 光学相位断层扫描、波束传播法、压缩感知、全变分正则化、随机近端梯度法、稀疏重建
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于缩放压缩感知的高分辨率汽车调频连续波合成孔径雷达稀疏场景重建
摘要: 本文提出一种基于缩放压缩感知(CS)的汽车调频连续波合成孔径雷达(FMCW SAR)稀疏场景重建算法。FMCW雷达具有制造成本低、结构紧凑和发射功率小的优势。相比卫星或飞机等典型SAR平台,汽车SAR系统更具经济性和易实施性。我们通过压缩感知对汽车FMCW SAR的随机欠采样原始数据进行稀疏重建,利用汽车行驶速度远低于常规SAR平台的特点——这使得距离多普勒算法(RDA)方位压缩中方位匹配滤波器的带宽大幅收窄,而低频方位数据对方位压缩起决定性作用。为此提出专门针对汽车SAR低频信息恢复的新型重建方案——缩放CS,该方案基于基追踪去噪(BPDN)算法。为验证所提算法性能,我们开发了Ku波段FMCW SAR系统:将该系统搭载于汽车,在高速公路匀速行驶状态下以条带模式采集FMCW SAR原始数据。通过处理高分辨率真实SAR图像验证表明,该重建算法显著提升了汽车FMCW SAR的重建性能。
关键词: 汽车合成孔径雷达(SAR)、调频连续波雷达(FMCW)、压缩感知(CS)、SAR、稀疏重建。
更新于2025-09-11 14:15:04
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[IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 西班牙瓦伦西亚(2018.7.22-2018.7.27)] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 基于基移算法的离网稀疏ISAR成像
摘要: 本文提出了一种新颖且鲁棒的算法,在压缩感知(CS)框架下实现逆合成孔径雷达(ISAR)成像的高分辨率。传统基于CS的方法必须假设未知散射体精确位于预先划分的网格上,否则其重建性能会显著下降。因此,本文提出了基移位算法以提升离网目标的图像重建性能。通过仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性。
关键词: 稀疏重建、离网格、基移位、逆合成孔径雷达成像
更新于2025-09-10 09:29:36