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二维电磁逆散射问题的时域高斯-牛顿反演算法
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:物理学报
  • 时间:2014
  • 页码:-
  • 分类:TP333[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]阜阳师范学院,物理与电子科学学院,阜阳236037
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:61071022,51271059)、安徽省自然科学基金(批准号:1308085MAl3)、安徽省科技计划项目(批准号:12010302080)和阜阳师范学院重点基金(批准号:2011FSKJ01ZD)资助的课题.
  • 相关项目:早期乳腺癌诊断的三维超宽带微波断层成像理论研究
中文摘要:

为了直接利用超宽带(UWB)时域测量数据,同时重建二维(2D)目标(0I)的介电常数和电导率,本文将频域高斯一牛顿反演(GNI)算法发展为时域形式.迭代重建过程中,正问题由时域有限差分(FDTD)法求解,而逆问题的病态特性用自适应正则化技术抑制.四类数值算例中,噪声影响均被考虑,仿真结果初步证实了改进算法的可行性和鲁棒性.重建图像呈现超分辨率(sa),有望应用到早期乳腺癌检测等实际问题中.

英文摘要:

The Gauss-Newton inversion (GNI), an iterative algorithm, is developed from the frequency domain to the time domain in order to simultaneously reconstruct the electrical permittivity and electric conductivity of a two-dimensional object of interest by directly using the ultra-wideband time-domain measurement data. The resulting forward problem is solved by the finite difference time domain method, while the ill-posedness of the corresponding inverse problem is restrained by an adaptive regularization technique at each iteration. Furthermore, the modified GNI algorithm is applied to four types of numerical examples where a noise model is considered, and the simulated results preliminarily demonstrate its feasibility and robustness. The reconstructed images present super resolution, thus it is expected to be used in the engineering practice such as the detection of the early-stage breast cancer.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876