MCMC方法是一種求解高維非線性問題的有效手段,高能閃光圖像重建問題就是一個典型的高維非線性反演問題。然而目前的大多數(shù)重建方法都是基于一個線性的近似模型,利用光程圖像進行重建。由于閃光圖像受到系統(tǒng)模糊的影響,基于該線性模型的重建結果較模糊,特別是在邊緣附近。這類方法面對的主要難點是消除模糊及去噪聲。而本文結合完整的閃光照相的成像過程,主要關注了閃光照相系統(tǒng)的模糊及噪聲對重建結果的影響;討論了線性模型和非線性模型下進行閃光圖像重建的相關理論及方法;重點研究了基于MCMC方法的閃光圖像重建算法。在線性模型下,我們基于分層貝葉斯模型對光程圖像進行了MCMC方法重建,數(shù)值實驗結果表明運用MCMC方法進行閃光圖像重建是可行的;但與線性模型下的其它重建方法類似,重建結果受系統(tǒng)模糊的影響嚴重,清晰度較低,特別是材料邊緣附近。為了克服線性重建的該缺點,在假設己知系統(tǒng)模糊的前提下,提出了閃光圖像的非線性最小二乘重建模型,并在Levenberg-Marquardt算法的基礎上添加光滑和非負約束對透射率圖像進行重建;數(shù)值實驗表明與線性重建結果相比,該方法的重建誤差明顯降低,重建結果材料邊緣的銳度得到了顯著提... 

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 簡介
    1.1 閃光照相技術簡介
    1.2 閃光圖像重建算法研究現(xiàn)狀
        1.2.1 解析法
        1.2.2 迭代法
        1.2.3 MCMC方法
        1.2.4 存在的問題
    1.3 本文主要工作
第二章 閃光圖像的MCMC方法重建理論基礎
    2.1 閃光照相系統(tǒng)及成像原理
    2.2 閃光照相的前向模型
        2.2.1 線性前向模型
        2.2.2 非線性前向模型
    2.3 貝葉斯理論
    2.4 MCMC方法簡介
        2.4.1 馬爾可夫鏈
        2.4.2 MCMC抽樣算法
    2.5 閃光圖像噪聲衡量及重建精度定義
    2.6 小結
第三章 線性模型下的MCMC重建方法
    3.1 分層貝葉斯模型
    3.2 線性MCMC重建算法
    3.3 光程圖像的MCMC方法重建結果
        3.3.1 平行束光程圖像重建結果
        3.3.2 錐形束光程圖像重建結果
    3.4 小結
第四章 基于非線性最小二乘的閃光圖像重建算法
    4.1 非線性重建模型
    4.2 非線性重建算法
        4.2.1 Levenberg-Marquardt算法數(shù)學原理
        4.2.2 CLM重建算法
        4.2.3 收斂性判斷及終止條件
    4.3 數(shù)值實驗
        4.3.1 模糊及噪聲透射率圖像的產生
        4.3.2 FTO重建結果
        4.3.3 變密度客體的重建結果
    4.4 小結
第五章 閃光圖像的非線性MCMC重建算法
    5.1 透射率圖像重建的貝葉斯理論
        5.1.1 非線性貝葉斯重建模型
        5.1.2 先驗及協(xié)方差矩陣的選取
    5.2 最大后驗估計
        5.2.1 算法原理
        5.2.2 MAP估計的重建結果
    5.3 隨機最大似然方法
        5.3.1 RML算法原理
        5.3.2 RML算法重建結果
    5.4 混合MCMC方法
        5.4.1 非線性分層貝葉斯模型
        5.4.2 混合MCMC算法原理
        5.4.3 混合MCMC算法重建結果
    5.5 小結
第六章 結束語
    6.1 總結
    6.2 后續(xù)工作
致謝
參考文獻
附錄A 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于貝葉斯分層模型的MCMC方法在閃光圖像重建中的應用[J]. 王忠淼,劉軍,景越峰,劉進,管永紅.  強激光與粒子束. 2018(11)
[2]基于約束優(yōu)化的閃光照相圖像重建算法[J]. 景越峰,管永紅,張小琳.  強激光與粒子束. 2016(09)
[3]神龍二號加速器及其關鍵技術[J]. 石金水,鄧建軍,章林文,李勁,夏連勝,陳思富,代志勇,李勤,李洪,賴青貴,禹海軍,江孝國,楊安民,黃子平,李遠,張篁,李欣,蔣薇,秦玲,劉小平,諶怡,廖樹清,謝宇彤,陳德彪,何佳龍,章文衛(wèi),朱雋,丁亨松,戴光森,王遠,王毅,馬冰,王敏鴻.  強激光與粒子束. 2016(01)
[4]高能閃光照相中網柵相機的性能分析[J]. 劉軍,張絢,劉進,管永紅,劉文杰,祁雙喜.  強激光與粒子束. 2016(02)
[5]軸對稱物體X射線層析成像的變分模型與算法[J]. 陳柯,魏素花.  中國科學:數(shù)學. 2015(09)
[6]改進的約束共軛梯度閃光照相圖像重建算法[J]. 景越峰,劉軍,管永紅.  強激光與粒子束. 2011(08)
[7]基于自適應準則的閃光照相圖像重建[J]. 管永紅,景越峰.  強激光與粒子束. 2009(02)
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[10]線吸收系數(shù)能譜效應解析法研究[J]. 劉進,劉軍,李必勇,施將君.  強激光與粒子束. 2004(10)

碩士論文
[1]基于CCG的閃光照相圖像重建研究[D]. 景越峰.中國工程物理研究院 2005



本文編號：3726108