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航空重力测量数据向下延拓基于信噪比的正则化方法的研究 被引量:29
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作者 顾勇为 归庆明 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期458-464,共7页
研究正则化方法在航空重力测量数据向下延拓问题中的应用。首先对这种不适定问题的线性模型,分析设计阵的复共线性结构与其对参数估计危害之间的关系,利用参数LS估计的信噪比提取各个参数是否受到复共线性严重危害的信息,从而在一定程... 研究正则化方法在航空重力测量数据向下延拓问题中的应用。首先对这种不适定问题的线性模型,分析设计阵的复共线性结构与其对参数估计危害之间的关系,利用参数LS估计的信噪比提取各个参数是否受到复共线性严重危害的信息,从而在一定程度上揭示设计阵复共线性结构的特征。然后提出基于信噪比的正则化方法(SNR),以信噪比为依据构造正则化矩阵,以极小化均方误差为目标选取正则化参数。构造正则化矩阵无需利用附加物理或先验信息,这对于在缺乏此类信息的情况下运用正则化方法提供了新的手段。最后进行的数值试验结果表明,提出的新方法(SNR)比普通的正则化方法(OR)在滤噪保真方面表现更佳。 展开更多
关键词 航空重力测量 向下延拓 复共线性 信噪比 正则化方法 滤噪 信息保真度
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考虑模型病态性的智能电表运行误差分析方法 被引量:21
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作者 陈昊 乔亚男 +2 位作者 刘婧 李扬 杨挺 《电力建设》 北大核心 2020年第2期94-100,共7页
基于数据分析的低压台区电能表误差分析方法仅仅依赖于计量系统中台区计量数据,具有覆盖率高、快速便捷的优点,但受制于模型病态性而无法保证计算所得电表误差的精度。针对由病态性而导致的模型求解困难问题,文章从数据和求解算法两方... 基于数据分析的低压台区电能表误差分析方法仅仅依赖于计量系统中台区计量数据,具有覆盖率高、快速便捷的优点,但受制于模型病态性而无法保证计算所得电表误差的精度。针对由病态性而导致的模型求解困难问题,文章从数据和求解算法两方面着手提高求解精度。通过设计基于贪心策略的数据优选算法,快速选取有利模型求解的数据;通过改进经典吉洪诺夫正则化算法,抑制解的波动,从而有效解决智能电表运行误差检定算法模型病态。以天津电网实际低压台区用电数据为算例,验证了所提方法能够有效提升智能电表运行误差检定算法的计算准确度,为实际的电能表检定维护工作提供科学参考。 展开更多
关键词 智能电能表 运行误差 病态问题 数据优选 正则化方法
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顾及基线先验信息的GPS模糊度快速解算 被引量:20
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作者 李博峰 沈云中 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期423-427,432,共6页
采用GPS相位观测值进行快速定位时,其解算模型严重病态,最小二乘解得的浮点模糊度精度差且相关性大,导致整周模糊度搜索空间过大,难以正确固定。本文提出一种顾及基线先验信息和模糊度线性约束的整数条件的GPS模糊度快速解算方法,先用... 采用GPS相位观测值进行快速定位时,其解算模型严重病态,最小二乘解得的浮点模糊度精度差且相关性大,导致整周模糊度搜索空间过大,难以正确固定。本文提出一种顾及基线先验信息和模糊度线性约束的整数条件的GPS模糊度快速解算方法,先用顾及基线先验信息的正则化算法解得精度较高且相关性较小的浮点模糊度,以减小整周模糊度的搜索空间;再综合利用整周模糊度间的线性约束的整数条件和基线先验信息,进一步有效地减小模糊度搜索空间,提高搜索效率。算例表明:顾及基线先验信息的正则化算法有效地改善了模糊度浮点解,模糊度线性约束的整数条件有效地提高搜索效率和成功率。 展开更多
关键词 全球定位系统 模糊度 正则化算法 快速定位
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Tikhonov正则化向下延拓算法仿真实验研究 被引量:16
4
作者 郝燕玲 成怡 +1 位作者 孙枫 刘繁明 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期605-609,共5页
基于Tikhonov正则化算法,对航空重力测量数据进行向下延拓的仿真实验。Tikhonov正则化算法能有效地抑制高频噪声和解决向下延拓不稳定的问题。同时分析向下延拓过程中,测量高度、地形引力等因素对延拓结果的影响。将1mGal的重力异常从... 基于Tikhonov正则化算法,对航空重力测量数据进行向下延拓的仿真实验。Tikhonov正则化算法能有效地抑制高频噪声和解决向下延拓不稳定的问题。同时分析向下延拓过程中,测量高度、地形引力等因素对延拓结果的影响。将1mGal的重力异常从不同的高度向下延拓及1mGal的地面重力异常向上延拓到不同高度,研究测量高度对向下延拓的影响。并通过实验分析地形改正对向下延拓结果的改善作用。实验结果表明,在条件允许的情况下,测量高度应该尽可能得低,而且在进行向下延拓前需进行地形改正。 展开更多
关键词 航空重力测量 向下延拓技术 正则化方法 精度分析
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稳健收敛的时差频差定位技术 被引量:10
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作者 房嘉奇 冯大政 李进 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期798-803,共6页
为实现对目标位置和速度的精确定位,该文提出一种基于正则化理论的时差频差定位技术。该算法首先利用最大似然方法确定目标函数,然后通过传统牛顿法对目标位置和速度进行迭代求解。众所周知传统牛顿法对初始值要求较高,较差初始值会导致... 为实现对目标位置和速度的精确定位,该文提出一种基于正则化理论的时差频差定位技术。该算法首先利用最大似然方法确定目标函数,然后通过传统牛顿法对目标位置和速度进行迭代求解。众所周知传统牛顿法对初始值要求较高,较差初始值会导致Hess矩阵趋于病态,从而致使迭代发散,该文引入正则化理论修正Hess矩阵,使其更加合理,保证算法稳健收敛。实验结果表明:相对于传统牛顿法,该文算法在初始值的选取上具有稳健性,对误差选取较大的初始值,仍能够保证算法的收敛性;相对于现有闭合式定位方法,该文算法在噪声较大时具有较好的定位精度,定位精度接近于Cramer-Rao界,具有广泛的实用价值。 展开更多
关键词 无源定位 到达时差 到达频差 传统牛顿法 Hess矩阵 正则化算法
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航空重力测量数据向下延拓及其影响因素分析 被引量:9
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作者 成怡 郝燕玲 刘繁明 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期2190-2194,共5页
结合TIK正则化算法和移去-恢复技术对航空重力测量数据进行向下延拓的仿真实验。TIK正则化算法能有效的抑制高频噪声和解决向下延拓不稳定的问题。在向下延拓过程中,测量高度、地形引力等因素对延拓结果有影响。利用移去-恢复技术能有... 结合TIK正则化算法和移去-恢复技术对航空重力测量数据进行向下延拓的仿真实验。TIK正则化算法能有效的抑制高频噪声和解决向下延拓不稳定的问题。在向下延拓过程中,测量高度、地形引力等因素对延拓结果有影响。利用移去-恢复技术能有效缓解测量高度及地形对航空重力数据向下延拓的影响。仿真实验将不同高度的重力异常向下延拓,研究高度和地形对向下延拓的影响,实验结果表明,在条件允许的情况下,测量高度应该尽可能的低,而且在进行向下延拓前需利用移去-恢复技术对其进行地形改正。 展开更多
关键词 航空重力测量 向下延拓技术 正则化方法 移去-恢复技术
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基于同步测量的电阻抗层析成像系统研究 被引量:5
7
作者 黄华芳 杨涛 +1 位作者 陈晓艳 杨永政 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1575-1580,共6页
针对APT模式EIT系统存在的异步测量、结构复杂、调试困难等问题,研究设计了一种基于同步测量的电阻抗层析成像系统,从硬件和软件两个方面阐述了如何实现同步测量。系统硬件由PXI集成控制器、开关模块、数据采集模块和自制电流源组成,简... 针对APT模式EIT系统存在的异步测量、结构复杂、调试困难等问题,研究设计了一种基于同步测量的电阻抗层析成像系统,从硬件和软件两个方面阐述了如何实现同步测量。系统硬件由PXI集成控制器、开关模块、数据采集模块和自制电流源组成,简化了系统结构,提高了系统的稳定性和精确度。本系统采用Lab VIEW开发了专用软件包,实现了信号的同步采集,并用改进正则化算法重建了电导率分布图像。对比实验显示了同步测量和异步测量的差异,结果表明同步测量EIT系统图像更清晰,伪影更少,平均相对误差降低了48.99%。本文提供了一种可行的EIT系统同步测量方法,该方法适用于多电极(电极数≥16)场域的无损伤成像应用。 展开更多
关键词 电阻抗层析成像 同步测量 正则化算法 PXI LAB VIEW
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角度受限下稀疏投影数据的改进粒子群优化随机CT重建 被引量:5
8
作者 高红霞 罗澜 +2 位作者 骆英浩 陈展鸿 马鸽 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期116-126,共11页
当计算机断层成像(CT)中X射线的采样范围和数量受限时,得到的稀疏投影数据完备性很低,重建算法的搜索空间巨大。基于凸优化思路的迭代求解算法及其改进采用固定搜索路径,难以在有限时间内收敛至全局最优解;粒子群优化具有全局搜索能力,... 当计算机断层成像(CT)中X射线的采样范围和数量受限时,得到的稀疏投影数据完备性很低,重建算法的搜索空间巨大。基于凸优化思路的迭代求解算法及其改进采用固定搜索路径,难以在有限时间内收敛至全局最优解;粒子群优化具有全局搜索能力,但计算成本和存储代价过高。为解决这类不完备投影数据的重建问题,提出基于粒子群优化的随机稀疏重建算法。首先,通过随机策略生成具有多样性的初始种群,以保证算法的搜索能力;其次,随机选择梯度下降或基于个体历史最优解和全局历史最优解的随机方向进行迭代,以兼顾算法效率和搜索方向的多样性;最后,基于适应度评价,有针对性地重新生成随机初始种群,强制跳离局部最优。针对角度受限下无噪声和含噪声的稀疏投影数据,分别进行重建实验。结果显示,与常见的凸优化迭代和粒子群优化算法相比,本文算法既能保证算法效率,又在重建质量和算法稳健性上具有明显优势。 展开更多
关键词 成像系统 计算机断层成像重建 不完备投影数据 粒子群优化 正则化算法
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New Regularization Algorithms for Solving the Deconvolution Problem in Well Test Data Interpretation 被引量:1
9
作者 Vladimir Vasin Georgy Skorik +1 位作者 Evgeny Pimonov Fikri Kuchuk 《Applied Mathematics》 2010年第5期387-399,共13页
Two new regularization algorithms for solving the first-kind Volterra integral equation, which describes the pressure-rate deconvolution problem in well test data interpretation, are developed in this paper. The main ... Two new regularization algorithms for solving the first-kind Volterra integral equation, which describes the pressure-rate deconvolution problem in well test data interpretation, are developed in this paper. The main features of the problem are the strong nonuniform scale of the solution and large errors (up to 15%) in the input data. In both algorithms, the solution is represented as decomposition on special basic functions, which satisfy given a priori information on solution, and this idea allow us significantly to improve the quality of approximate solution and simplify solving the minimization problem. The theoretical details of the algorithms, as well as the results of numerical experiments for proving robustness of the algorithms, are presented. 展开更多
关键词 DECONVOLUTION PROBLEM VOLTERRA Equations Well Test regularization algorithm Quasi-Solutions Method Tikhonov regularization A Priori Information Discrete Approximation Non-Quadratic Stabilizing Functional Special Basis
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一种用于多电极电磁流量计的速度重构设计 被引量:4
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作者 徐文臻 沈悦 +1 位作者 冯坚强 包建东 《测控技术》 2021年第6期57-60,共4页
电磁流量计在工农业及民生领域的流量计量中应用广泛,而电磁流量计的准确度主要依靠自身的测量精度而不易受介质影响。使用8电极电磁流量计,旨在从流量计的多电极电势差角度出发提高精度。基于电磁感应原理与权函数理论,提出一种改进的... 电磁流量计在工农业及民生领域的流量计量中应用广泛,而电磁流量计的准确度主要依靠自身的测量精度而不易受介质影响。使用8电极电磁流量计,旨在从流量计的多电极电势差角度出发提高精度。基于电磁感应原理与权函数理论,提出一种改进的截面划分方法,通过COMSOL Multiphysics进行仿真,得出电极间的电势差。使用吉洪诺夫正则算法对速度矩阵进行求解,得出速度重构值。仿真与计算结果表明,该设计合理正确,仿真得到的感应电动势在截面处的速度分布符合理论分析,速度的理论值与重构值的误差不高于1.50%,显著提高了电磁流量计测量的鲁棒性与精确性。 展开更多
关键词 电磁流量计 多电极 有限元仿真 正则化算法
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基于非等网格灵敏场的静电层析成像技术 被引量:4
11
作者 高鹤明 常琦 杨道业 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1441-1449,共9页
静电层析成像技术(EST)是应用于气固两相流动参数检测的一种新兴技术。利用颗粒荷电的特性,静电层析成像技术可以实现对流动颗粒的流型识别以及速度分布的测量。首先针对影响EST的灵敏场进行研究,发现基于现有等网格灵敏场的正则化算法... 静电层析成像技术(EST)是应用于气固两相流动参数检测的一种新兴技术。利用颗粒荷电的特性,静电层析成像技术可以实现对流动颗粒的流型识别以及速度分布的测量。首先针对影响EST的灵敏场进行研究,发现基于现有等网格灵敏场的正则化算法对于中心区域电荷反演效果较差,通过分析灵敏场对EST的影响,进而提出全新的非等网格灵敏场,结果表明该方法可以很好地重建中心区域的电荷分布,但存在的缺点是降低图像的空间分辨率。为此通过对EST图像重建算法中灵敏场作用的分析,从而提出采用BP算法实现中心区域图像重建。实验结果表明非等网格灵敏场和BP算法都取得了良好的效果。 展开更多
关键词 静电层析成像 颗粒荷电 气固两相流 BP 正则化算法
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肺水肿三维电阻抗断层成像方法
12
作者 王琦 毕旭 +3 位作者 赵晓赟 李秀艳 段晓杰 汪剑鸣 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期59-65,共7页
为了对肺水肿过程进行连续可视化监测,实时监测肺水肿动态特征,提出了一种基于Split-Bregman算法的3D-TV正则化三维EIT成像方法。将3D-TV正则化方法与传统的共轭梯度(conjugate gradient,CG)算法和总变差正则化(total variation,TV)算... 为了对肺水肿过程进行连续可视化监测,实时监测肺水肿动态特征,提出了一种基于Split-Bregman算法的3D-TV正则化三维EIT成像方法。将3D-TV正则化方法与传统的共轭梯度(conjugate gradient,CG)算法和总变差正则化(total variation,TV)算法重建图像的相对误差(relative error,RE)、相关系数(correlation coeffi-cient,CC)和结构相似度(structural similarity index measurement,SSIM)进行对比与评价;并将3D-TV正则化方法应用于大鼠肺水肿实验,监测大鼠肺水肿的整个过程并进行分析。结果表明:与传统TV算法相比,3D-TV正则化方法使三维EIT成像的RE降低了9.1%,CC提高了9.1%,SSIM提高了7.7%,说明3D-TV正则化方法更适合三维EIT图像重建,并且可以对大鼠肺水肿的整个过程进行监测和成像。 展开更多
关键词 电阻抗断层成像 正则化算法 图像重建 肺水肿
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光谱分析中Elastic Net变量选择与降维方法 被引量:4
13
作者 赵安新 汤晓君 +2 位作者 宋娅 张钟华 刘君华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1977-1981,共5页
在利用红外光谱进行多组分混合气体定量分析建模中,须根据各目标气体成分的光谱特点进行光谱维数降维和特征变量选择。以甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷和正戊烷等7种气体为分析目标,采用最小绝对收缩和选择算子(LASSO)与弹... 在利用红外光谱进行多组分混合气体定量分析建模中,须根据各目标气体成分的光谱特点进行光谱维数降维和特征变量选择。以甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷和正戊烷等7种气体为分析目标,采用最小绝对收缩和选择算子(LASSO)与弹性网络(ElasticNet)方法进行目标气体数据预处理。针对LASSO和Elastic Net方法参数优化选择的问题,采用均方误差和预测偏差最小两个准则进行参数的优化选取。对4cm-1的实测光谱数据,采用LASSO和ElasticNet方法分别在0.0019和0.0021均方误差条件下使得维度从2542维分别降为2维和3维,LASSO的交叉灵敏度最大和最小为10.2718%和1.4205%,ElasticNet分别为5.4945%和0.7493%。结果表明:Elastic Net在用于光谱定量分析的数据预处理中具有一定的优势,为准确建立定量分析模型奠定了基础。 展开更多
关键词 气体红外光谱定量分析 正则化算法 特征波长选择 LASSO ELASTIC NET
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基于信噪比的正则化方法及其在GPS快速定位中的应用 被引量:2
14
作者 顾勇为 归庆明 韩松辉 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2010年第5期663-668,共6页
本文针对GPS快速定位中设计阵病态性的特点,提出了一种新的正则化方法.该方法首先利用参数LS估计的信噪比提取了各个参数是否受到复共线性严重危害的信息,从而在一定程度上揭示了设计阵复共线性结构的特征.然后针对复共线性的特征,以信... 本文针对GPS快速定位中设计阵病态性的特点,提出了一种新的正则化方法.该方法首先利用参数LS估计的信噪比提取了各个参数是否受到复共线性严重危害的信息,从而在一定程度上揭示了设计阵复共线性结构的特征.然后针对复共线性的特征,以信噪比为依据构造正则化矩阵,以极小化均方误差为目标选取正则化参数,提出了基于信噪比的正则化方法(SNR).最后进行的数值试验表明,本文提出的SNR方法较好地利用了复共线性特征的信息,处理病态问题针对性更强,解算效果更佳. 展开更多
关键词 GPS快速定位 复共线性 信噪比 正则化方法
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电离层层析成像及数值模拟 被引量:2
15
作者 牛俊 方涵先 《应用数学与计算数学学报》 2012年第3期342-347,共6页
利用正则化反演法,对电离层层析成像技术进行了数值模拟.模拟结果表明,正则化反演法能够准确反演出电离层赤道异常的电子密度分布.对正则化反演误差的原因进行了分析,定义了代表重建结果精度的参数并研究其随信号数量的变化,结果显示造... 利用正则化反演法,对电离层层析成像技术进行了数值模拟.模拟结果表明,正则化反演法能够准确反演出电离层赤道异常的电子密度分布.对正则化反演误差的原因进行了分析,定义了代表重建结果精度的参数并研究其随信号数量的变化,结果显示造成反演误差的主要原因是信息量不足,在提供充足的数据条件下,正则化反演法能够得到很高精度的重建结果.数值模拟实验进一步证明了电离层层析技术在反演电离层电子密度分布中有很大的应用价值. 展开更多
关键词 电离层层析成像 正则化反演法 国际参考电离层模型 数值模拟
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电阻抗成像中混合罚函数正则化算法的仿真研究 被引量:2
16
作者 黄嵩 何为 《计算机仿真》 CSCD 2006年第4期94-98,共5页
该文将变差函数作为罚函数引入到电阻抗成像的正则化重构算法中,从而提出了一种新的电阻抗成像算法,文中称为混合罚函数正则化算法。与常规Tikhonov正则化算法相比,该算法的突出优点是:在确保重构解适定的同时,提高重构图像的对比度和锐... 该文将变差函数作为罚函数引入到电阻抗成像的正则化重构算法中,从而提出了一种新的电阻抗成像算法,文中称为混合罚函数正则化算法。与常规Tikhonov正则化算法相比,该算法的突出优点是:在确保重构解适定的同时,提高重构图像的对比度和锐度,且计算量增加不大。仿真对比实验结果显示,新算法所得重构图像目标区域与背景区域之间的边界清晰,定位更加准确,与真实医学图像更加符合,这对E IT重构成像技术早日走上实用化有积极的意义。 展开更多
关键词 阻抗成像 逆问题 变差函数 混合罚函数 正则化算法
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正则化的激光医学图像复原方法 被引量:1
17
作者 王静 李辉 《激光杂志》 北大核心 2016年第5期44-47,共4页
激光医学图像成像过程中,受到光学系统偏差、身体器官等影响,图像质量退化十分严重,为了提高激光医学图像的清晰度,为临床医学诊断提供有多的有用信息,提出一种正则化的激光医学图像复原方法。将激光医学图像退化可分解为水平和竖直方... 激光医学图像成像过程中,受到光学系统偏差、身体器官等影响,图像质量退化十分严重,为了提高激光医学图像的清晰度,为临床医学诊断提供有多的有用信息,提出一种正则化的激光医学图像复原方法。将激光医学图像退化可分解为水平和竖直方向两个过程,然后对水平和竖直方向的信号分别进行正则化复原,正则化参数根据实际情况确定,得到复原后的激光医学图像,最后采用激光医学图像进行复原仿真测试。结果表明,本文方法的激光医学图像质量得到了明显改善,图像的边缘更清晰,提高了激光医学图像的对比度和视觉效果,可以应用于激光医学图像应用分析中。 展开更多
关键词 医学图像 图像复原 应正则化算法 图像退化机制
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用于同步辐射的压电变形镜控制策略数值模拟
18
作者 王梓齐 樊凯 +1 位作者 张军剑 冯志华 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期23-29,共7页
为了提高同步辐射中压电变形镜的控制自由度和面形精度,解决压电致动单元数量过多引起的解算电压受噪声影响异常波动(过拟合)问题,建立了变形镜模型并进行仿真控制。通过有限元仿真获得36组压电响应方程,构建面形与电压的数学模型;为补... 为了提高同步辐射中压电变形镜的控制自由度和面形精度,解决压电致动单元数量过多引起的解算电压受噪声影响异常波动(过拟合)问题,建立了变形镜模型并进行仿真控制。通过有限元仿真获得36组压电响应方程,构建面形与电压的数学模型;为补偿重力造成的镜面畸变,以获得的椭圆面形分析并比较了使用最小二乘法和Tikhonov正则化两种电压解算方案的控制效果。结果表明:采用Tikhonov正则化算法反演后,面形控制误差相比最小二乘法降低了21.7%,相邻极板间电压波动极大值从1.019 kV下降为0.174 kV,反演结果符合工程实际要求;系统对测试噪声具有鲁棒性,相比最小二乘法有更加优越的应用价值。 展开更多
关键词 同步辐射光学仪器 压电变形镜 正则化算法 TIKHONOV正则化 反问题求解
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含噪径向运动图像复原技术的研究 被引量:1
19
作者 杨艳美 高满屯 贺剑 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第7期98-100,共3页
当摄像机随载体作高速运动时,由于成像曝光时间、摄像机与目标间的纵向相对运动等因素使目标图像产生从中心到边缘的辐射状径向模糊,而且越靠近图像的边缘模糊程度越大。针对这一典型的空间变化运动模糊情形,通过坐标变换,使模糊在变换... 当摄像机随载体作高速运动时,由于成像曝光时间、摄像机与目标间的纵向相对运动等因素使目标图像产生从中心到边缘的辐射状径向模糊,而且越靠近图像的边缘模糊程度越大。针对这一典型的空间变化运动模糊情形,通过坐标变换,使模糊在变换后的坐标系中是空间不变的,从而建立模糊的卷积模型,并提出采用FFT-正则化算法对含噪径向运动退化图像进行复原。试验表明该方法减少了计算的复杂度,可较好地再现原图像的重要信息。 展开更多
关键词 运动模糊 径向模糊 正则化算法 图像复原
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求第一类Fredholm积分方程的离散正则化方法
20
作者 殷凤兰 《科技视界》 2013年第31期151-152,共2页
基于矩阵奇异值分解的离散正则化算法,本文给出了第一类Fredholm积分方程的求解方法。并通过算例验证了此算法的可行性。
关键词 第一类FREDHOLM积分方程 矩阵奇异值 正则化方法
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