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前向散射颗粒粒径测量中的多参数正则化算法
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:《中国激光》
  • 时间:0
  • 分类:O436[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:上海理工大学理学院,上海200093
  • 相关基金:国家自然科学基金(51476104)
中文摘要:

反演算法是光散射颗粒测试技术中的关键问题之一,以Tikhonov正则化方法为代表的单参数正则化算法被广泛应用于激光粒度仪颗粒粒径分布函数(PSD)的反演计算中。该算法的缺点之一是所得到的反演解呈现出振荡特征,并伴随负值。为改善这一状况,提出了一种多参数正则化算法。通过构建一个由多个参数控制的带通滤波函数,分别控制正则化解的振荡程度和解的高度,并对正则化解进行非负约束。模拟计算和实验研究结果表明,对多参数进行优化后能够降低正则化算法带来的振荡和负值。此外,所提出的算法具有较好的多峰识别能力,可实现颗粒粒径分布的有效重建。

英文摘要:

Inverse algorithm is one of the key issues in particle measurement technology of light scattering. Single parameter regularization algorithm, especially Tikhonov regularization algorithm is widely used for back calculation of particle size distribution (PSD) in laser particle analyzer. One of the disadvantages oI such algorithm is that the inversion solution is usually oscillatory and contains negatives values. To improve the situation, a multi-parameter regularization algorithm is proposed. By constructing a band-pass filter function that is controlled by multiple parameters, oscillations and the height of the regularization solution can be controlled, respectively. Moreover, the regularization solution is nonnegative constrained. Simulated results and experimental evidences show that, with the optimized parameters, the algorithm can eliminate the oscillations and negative values brought by regularization algorithm. Meanwhile, the proposed algorithm has better ability to recognize the multimodal system, and exhibits high ability to effectively re-construct the PSD.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,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,美国剑桥科学文摘,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849