基于模拟退火的声波层析成像方法研究

发布时间：2017-06-10 00:04

  本文关键词：基于模拟退火的声波层析成像方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：层析成像方法能够通过反演,以图像的形式直观的反映研究对象的内部结构,对于一些无法切片的研究对象,仍然能够给出其内部构造,因此在医学CT、地质勘探和石油开采上都有很广泛的应用。基于声波的良好穿透性,声波层析成像技术能够在研究对象外部施加,便于操作,有实际的研究价值。但是现有的方法受到非线性问题自身多解性特性的限制,容易跳入局域解或是计算效率低。本论文旨在通过改进模拟退火这一非线性反演方法来提高层析成像方法的运算效率,并能够很好的回避局域解。论文主要包括以下三个方面:首先,本文介绍了层析成像的研究目的与现实意义,综述了国内外层析成像方法的历史与现状,从模型参量化、正演、反演和解质量的评价四个方面介绍了层析成像方法的基本原理,重点介绍了反演部分的原理及其方法。其次,本文使用模拟退火反演方法,对模型进行试算,研究其目标函数值收敛情况,分析其运算过程中的缺点。针对其缺点,对速度参数的选取方式和波动方式作了改进,提出了改进的模拟退火算法。最后,将改进后的模拟退火方法应用在简单和复杂的两个模型中进行反演计算,并在相同的计算时间,对该方法计算结果与一般模拟退火算法的计算结果进行比较,并且扩大速度参数选取范围,在相同的运算时间下,再进行结果图像的对比,结果表明改进后的模拟退火方法不仅保留了一般模拟退火算法回避局域解的优点,而且能够有效提高声波层析成像方法的运算效率,并且同样适用于模型速度参数多或者模型速度参数选取范围大的情况从而改善声波层析成像的质量。
【关键词】：模拟退火算法 算法改进 反演 全局寻优
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P631.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 选题意义与背景10-11
• 1.2 国内外研究现状及分析11-14
• 1.3 研究内容和章节安排14-16
• 第2章 地震层析成像的基本理论16-33
• 2.1 基本理论16-18
• 2.2 模型参数化18-20
• 2.3 正演20-23
• 2.4 反演23-30
• 2.4.1 反演过程的基本理论23-25
• 2.4.2 反演方法25-30
• 2.5 解质量的评价30-32
• 2.6 本章小结32-33
• 第3章 模拟退火方法33-40
• 3.1 一般的模拟退火方法33-36
• 3.2 模型试算36-39
• 3.3 本章小结39-40
• 第4章 模拟退火方法的改进40-53
• 4.1 模拟退火方法的改进40-52
• 4.1.1 对模型1的算法改进及结果分析40-45
• 4.1.2 对模型2的算法改进及结果分析45-52
• 4.2 本章小结52-53
• 结论53-54
• 参考文献54-58
• 致谢58

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王琦;实测坑透资料的层析成像特殊处理效果[J];煤田地质与勘探;2001年04期

2 黄家会;甚高频电磁波层析成像及在岩土工程中应用研究[J];岩石力学与工程学报;2004年03期

3 赵连锋,王卫民,姚振兴;逐次线性化衰减层析成像方法研究[J];地球物理学报;2004年04期

4 ;海域层析成像的研究动态[J];CT理论与应用研究;2004年04期

5 朱俊生;聂欣;王日升;;运用层析成像法勘测土中水[J];山西建筑;2008年21期

6 徐小明;史大年;李信富;;有限频层析成像方法研究进展[J];地球物理学进展;2009年02期

7 D·W·Vasco;臧怀仁;;用层析成像法确定地震速度界限[J];石油物探译丛;1992年03期

8 张霖斌,刘迎曦,阎贫,赵振峰;层析成像中的阻尼代数重建技术[J];石油物探;1992年04期

9 季颖，顾本立，陈槞;井间衍射层析成像的模拟和实验研究[J];地球物理学报;1994年S2期

10 郭路平;基于心迹线频移的地震衰减层析成像[J];石油物探译丛;1994年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 曹俊兴;朱介寿;聂在平;;电磁波层析成像的新方法[A];寸丹集——庆贺刘光鼎院士工作50周年学术论文集[C];1998年

2 李玉喜;刘四新;;跨孔层析成像四种算法的研究[A];中国地球物理·2009[C];2009年

3 赵连锋;王卫民;姚振兴;;逐次线性化衰减层析成像方法研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○四学术论文汇编·第一卷(地球深部)[C];2004年

4 黄光南;刘洋;;层析成像数据和射线不均匀覆盖问题的解决方法[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年

5 曹俊兴;朱介寿;;双频透射电磁波电导率层析成像[A];1997年中国地球物理学会第十三届学术年会论文集[C];1997年

6 陈国金;曹辉;吴永栓;姚振兴;;井间多尺度走时层析成像方法[A];中国地球物理第二十一届年会论文集[C];2005年

7 朱介寿;严忠琼;曹俊兴;张雪梅;;勘探地球物理层析成像系统[A];寸丹集——庆贺刘光鼎院士工作50周年学术论文集[C];1998年

8 底青云;王妙月;;电阻率层析成像的积分法[A];1998年中国地球物理学会第十四届学术年会论文集[C];1998年

9 陈国金;曹辉;吴永栓;;速度差对井间初至层析成像质量的影响[A];油气地球物理实用新技术——中国石化石油勘探开发研究院南京石油物探研究所2004年学术交流会论文集[C];2004年

10 郭飚;刘启元;陈九辉;;多尺度层析成像方法研究[A];中国地球物理2013——第十专题论文集[C];2013年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 黄寰;层析成像技术揭示地球奥秘[N];中国矿业报;2004年

2 本报记者 孟凡君;资源勘探的得力助手[N];中国矿业报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 杜翠;矿井复杂构造雷达波走时层析成像反演算法研究[D];中国矿业大学(北京);2015年

2 武林会;面向荧光分子层析成像的在体目标光学结构获取方法研究[D];天津大学;2014年

3 付妍;电磁层析成像生物信息耦合测试[D];天津大学;2015年

4 戚秀真;混凝土超声层析成像方法研究[D];长安大学;2016年

5 张风雪;有限频体波走时层析成像及其在华北地区的应用[D];中国地震局地球物理研究所;2011年

6 袁志亮;井间声波电磁波层析成像技术应用研究与软件研发[D];中国地质大学（北京）;2007年

7 王飞;跨孔雷达走时层析成像反演方法的研究[D];吉林大学;2014年

8 于师建;复杂结构声波电磁波层析成像方法和应用研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

9 黄靓;混凝土超声波层析成像的理论方法和试验研究[D];湖南大学;2008年

10 王振宇;土木工程的层析成像与广义反演研究[D];浙江大学;2003年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘浩仟;电磁层析成像系统的软硬件设计[D];辽宁大学;2015年

2 朱兵兵;有限频菲涅尔体层析成像及应用[D];中国海洋大学;2015年

3 李贞;青藏高原东北缘上地幔多尺度层析成像[D];中国地震局地质研究所;2015年

4 郭康;三维电阻层析成像（ERT）硬件系统设计[D];东北大学;2014年

5 梁敏捷;生物细胞层析成像中的动态影响因素分析及其对策[D];江苏大学;2016年

6 田振国;生物组织激光光回馈层析成像技术研究[D];北京林业大学;2016年

7 孙超然;基于模拟退火的声波层析成像方法研究[D];燕山大学;2016年

8 赵志鹏;声波走时层析的成像质量改进方法研究[D];燕山大学;2016年

9 杨香梅;声波立体层析成像方法研究[D];燕山大学;2016年

10 刘丰;OPC服务模式下的电磁层析成像系统设计[D];北京交通大学;2016年

  本文关键词：基于模拟退火的声波层析成像方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：436947