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基于胶囊内窥镜的胃部肿瘤检测方法

物理学报 2016年第19期65卷 56-61页

作者：陈功张业荣南京邮电大学电子科学与工程学院南京210003

为准确快速地检测胃部肿瘤,提出将信号发射源放置于胶囊内窥镜中,运用时域有限差分法建立胃部的全电磁场模拟模型.首先通过该电磁场模型产生精确的人体胃部雷达数据,然后将雷达仿真数据代入BP(后向投影)算法中进行电磁逆散射计算成像.... 详细信息

为准确快速地检测胃部肿瘤,提出将信号发射源放置于胶囊内窥镜中,运用时域有限差分法建立胃部的全电磁场模拟模型.首先通过该电磁场模型产生精确的人体胃部雷达数据,然后将雷达仿真数据代入BP(后向投影)算法中进行电磁逆散射计算成像.成像算法必须考虑人体中各个组织器官对电磁波传播的影响:电磁波在穿越人体时会有反射、折射和漫射现象,传播速率减慢,所携带的能量也有所减弱,这些因素最终会导致像的偏移,乃至产生虚像.通过迭代法算出准确的电磁波传播路径,对成像算法中的时间元素进行修正,可以有效地抑制像的偏移.结果证明:基于胶囊内窥镜的超宽带雷达能准确地呈现二维胃部模型中的肿瘤的位置和尺寸.

关键词：时域有限差分后向投影算法逆散射成像

利用阵列感应测井仪信号反演非均匀分布地层电导率

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地球物理学报 1998年第4期41卷 579-586页

作者：张业荣聂在平电子科技大学微波工程系成都610054

基于非线性积分方程,利用井轴上阵列感应成像测井仪(AIT)的单频测量信号,将变形玻恩(Bom)迭代方法用于地球物理测井反演,用正则化方法求出地层电导率分布。文中首先给出对于未知电导率分布的非线性积分方程,然后用玻恩近似使非线性积分... 详细信息

基于非线性积分方程,利用井轴上阵列感应成像测井仪(AIT)的单频测量信号,将变形玻恩(Bom)迭代方法用于地球物理测井反演,用正则化方法求出地层电导率分布。文中首先给出对于未知电导率分布的非线性积分方程,然后用玻恩近似使非线性积分方程线性化,求出电导率分布。在迭代过程中,数值模式匹配法用于求解阵列感应的正演问题。数值计算表明,用井轴上 AIT 的单频测量信号得到的成像结果与真电导率剖面分布吻合较好。

关键词：感应测井仪信号反演非均匀分布地层电导率

用变形玻恩迭代法反演电导率的二维非均匀分布

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电子学报 1997年第12期25卷 100-104,111页

作者：张业荣聂在平阮颖铮华中理工大学电信系电子科技大学微波工程系

本文把变形玻恩迭代方法用于求解二维轴对称道散射问题．该方法提供一种迭代收敛较快的反演成像算法．利用对称轴上２０ｋＨｚ电场的测量值在二维非均匀介质中对电导率分布进行反演．首先给出对于未知电导率分布的非线性积分方法．并用... 详细信息

本文把变形玻恩迭代方法用于求解二维轴对称道散射问题．该方法提供一种迭代收敛较快的反演成像算法．利用对称轴上２０ｋＨｚ电场的测量值在二维非均匀介质中对电导率分布进行反演．首先给出对于未知电导率分布的非线性积分方法．并用玻恩近似使积分方程线性化．然后用古洪诺夫正则化方法求出电导率分布．在选代过程中，数值模式匹配法用于求解正演场．数值实例表明，用简单的对称轴上测量场能得到很好的成像结果．

关键词：变形玻恩迭代逆散射电磁波

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电磁逆散射问题中的泛函方法

电子科技大学学报 1996年第6期25卷 589-594页

作者：张业荣聂在平阮颖铮电子科技大学微波工程系

用于电磁逆散射问题中关于未知介质分布的非线性积分方程经离散化后，其相应的矩阵方程通常是病态方程。对于病态的矩阵方程，其解或是不存在或是不唯一。这取决于该矩阵方程是超定的还是欠定的。对于这样的不适定问题，可用一些泛函方... 详细信息

用于电磁逆散射问题中关于未知介质分布的非线性积分方程经离散化后，其相应的矩阵方程通常是病态方程。对于病态的矩阵方程，其解或是不存在或是不唯一。这取决于该矩阵方程是超定的还是欠定的。对于这样的不适定问题，可用一些泛函方法使其转化为适定问题。文中介绍了用于电磁逆散射问题中的最小二乘方法、奇异值分解方法、正则化方法和最大熵方法，并对各种方法的优缺点给出评价。

关键词：病态矩阵不适定问题泛函方法电磁逆散射

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一种处理分层有耗色散介质的时域逆散射方法

电子学报 2011年第12期39卷 2856-2862页

作者：刘广东张业荣南京邮电大学电子科学与工程学院江苏南京210003 阜阳师范学院物理与电子科学学院安徽阜阳236037

为了重建分层有耗色散介质的特征参数,我们应用泛函分析和变分法,提出一种时域逆散射新方法.该方法首先以最小二乘准则构造目标函数,将逆问题表示为约束最小化问题;接着应用罚函数法转化为无约束最小化问题;然后基于变分计算导出闭式的... 详细信息

为了重建分层有耗色散介质的特征参数,我们应用泛函分析和变分法,提出一种时域逆散射新方法.该方法首先以最小二乘准则构造目标函数,将逆问题表示为约束最小化问题;接着应用罚函数法转化为无约束最小化问题;然后基于变分计算导出闭式的拉格朗日(Lagrange)函数关于特征参数的Férchet导数;最后借助梯度算法和时域有限差分(FDTD)法迭代求解.此外,为了对抗噪声污染和逆问题的病态特性,采用了一阶吉洪诺夫(Tikhonov)正则化方法.数值应用中,利用一组非线性共轭梯度(CG)法,在几种情形下对一维乳房模型进行了数值测试,测试结果显示了算法的鲁棒性和识别病灶的有效性.

关键词：逆散射色散介质正则化方法时域有限差分法

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二维有耗色散介质的时域逆散射方法

物理学报 2010年第10期59卷 6969-6979页

作者：刘广东张业荣南京邮电大学电子科学与工程学院南京210003

为了重建二维有耗色散介质的电参数分布,基于Debye模型,应用泛函分析和变分法,提出一种时域逆散射新方法.该方法首先以最小二乘准则构造目标函数,将逆问题表示为约束最小化问题;接着应用罚函数法转化为无约束最小化问题;然后基于变分计... 详细信息

为了重建二维有耗色散介质的电参数分布,基于Debye模型,应用泛函分析和变分法,提出一种时域逆散射新方法.该方法首先以最小二乘准则构造目标函数,将逆问题表示为约束最小化问题;接着应用罚函数法转化为无约束最小化问题;然后基于变分计算导出闭式的Lagrange函数关于特征参数的Fréchet导数;最后借助梯度算法和时域有限差分法迭代反演Debye模型参数.为了对抗噪声污染和逆问题的病态特性,采用了一阶Tikhonov正则化方法.数值应用中,利用Polak-Ribière-Polyak非线性共轭梯度法,对二维乳房模型进行了数值测试,测试结果显示了算法的可行性。

关键词：逆散射色散介质正则化时域有限差分

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一种新型时域反射系数近似方法

电波科学学报 2012年第1期27卷 73-77页

作者：刘芫健张业荣朱洪波曹伟南京邮电大学电子科学与工程学院江苏南京210003

提出一种新型时域反射系数渐进公式,该公式形式简单且不受截断误差影响,解析式完备且结果精确,可有效地提高时域射线跟踪法的预测精度。用新方法对室内超宽带信号的平均功率延迟分布进行了预测,仿真结果和公开发表的文献结果相比,一致... 详细信息

提出一种新型时域反射系数渐进公式,该公式形式简单且不受截断误差影响,解析式完备且结果精确,可有效地提高时域射线跟踪法的预测精度。用新方法对室内超宽带信号的平均功率延迟分布进行了预测,仿真结果和公开发表的文献结果相比,一致性良好。研究工作证明:新型时域射线跟踪法是预测超宽带信号传播特性的一种有效方法。

关键词：时域射线跟踪法反射系数渐进公式超宽带

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低频电极型δ环格林函数的数值解

电波科学学报 1996年第4期11卷 54-61页

作者：张业荣赵雄文电子科技大学中国电波传播研究所

本文由麦克斯韦组导出低频电极型的位场所满足的偏微分方程及此时的低频电极型源的激励形式。用数值模式匹配法求低频电极型源激励的格林函数数值解，并把此方法得到的结果同其它方法（如积分方程法、混合法和直流电流法）的结果进行比... 详细信息

本文由麦克斯韦组导出低频电极型的位场所满足的偏微分方程及此时的低频电极型源的激励形式。用数值模式匹配法求低频电极型源激励的格林函数数值解，并把此方法得到的结果同其它方法（如积分方程法、混合法和直流电流法）的结果进行比较。由此可得出低频情况下电极型电阻率测井仪随频率的响应，这为实际电极型电阻率测井仪在１ｋＨｚ的工作频率以内测量电阻率提供依据。

关键词：数值模式匹配格林函数电阻率测井仪电法测井

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乳腺癌检测的三维时域微波断层成像方法

电波科学学报 2010年第6期25卷 1175-1181,1234页

作者：刘广东张业荣南京邮电大学电子科学与工程学院江苏南京210003

应用泛函分析和变分法,改进拉格朗日(Lagrange)乘子算法为一种三维时域微波断层成像方法,用于检测早期乳腺癌。该方法首先以最小二乘准则构造目标函数,将反演问题表示为约束最小化问题;接着应用罚函数法转化为无约束最小化问题;然后基... 详细信息

应用泛函分析和变分法,改进拉格朗日(Lagrange)乘子算法为一种三维时域微波断层成像方法,用于检测早期乳腺癌。该方法首先以最小二乘准则构造目标函数,将反演问题表示为约束最小化问题;接着应用罚函数法转化为无约束最小化问题;然后基于变分计算导出闭式的拉格朗日函数关于相对介电常数和电导率的Fréchet导数;最后借助梯度算法和时域有限差分(FDTD)法迭代求解。为了对抗噪声污染和逆问题的病态特性,采用了一阶的吉洪诺夫(Tikhonov)正则化方法。利用FDTD和PRP共轭梯度(CG)法,对三维半球乳房模型进行了仿真计算,仿真结果显示了方法的可行性。

关键词：微波断层成像正则化时域有限差分乳腺癌