基于稀疏优化的烟羽断层重建方法

• 作者: 司福祺 周海金 奚亮 王煜 钟鸣宇
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 大气吸收光谱 烟羽重建 低三阶导数全变分法 成像差分吸收光谱仪
• 年，卷（期）: 2019,（16）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 105-112
• 页数: 8页
• 字数: 5258字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.68.20190268

摘要

烟羽断层重建一般使用两台光谱仪采集数据,属于典型的不完全角度重建.为了提高重建结果的稳定性和接近度,将压缩感知理论引入气体分布重建领域.提出了一种新的计算机层析算法——低三阶导数全变分法,用于重建电厂烟囱排放的SO2截面的二维分布.使用低三阶导数模型模拟气体扩散,认为气体浓度对位置的三阶导数是稀疏的.将重建图像的全变分作为目标函数,并通过数值最优化方法求得气体浓度分布的最优解.数值模拟的结果表明,与传统的低三阶导数法相比,低三阶导数全变分法将接近度提高了80％ 以上.外场实验表明,重建图像的一致性相关因子达0.9023.低三阶导数全变分法能有效消除测量误差对图像重建的影响,提高重建图像的质量.