一种面向缪子透射成像的累积误差增强下降方法技术

本发明专利技术提供了一种面向缪子透射成像的累积误差增强下降方法，包括：S1、制定缪子透射成像目标，设计基于块坐标下降的缪子透射成像模型和块的更新策略，构建用于缪子透射成像中第k次迭代的第i个子问题；S2、针对缪子透射成像中第k次迭代的第i个子问题，采用外点罚函数法以约束每个子问题中体素的密度值，并设计累积误差增强下降算法；S3、在缪子透射成像模型及累积误差增强下降算法的驱动下，完成对待测物体的密度结构成像。本发明专利技术通过对基于块坐标下降的缪子透射成像模型和块更新策略的设计，可以将大规模优化问题的求解转化为对一系列小规模优化问题的求解，能显著降低对内存资源的占用并保证了成像结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于缪子成像，涉及一种面向大型待测物体的缪子透射成像场景，特别是一种面向缪子透射成像的累积误差增强下降方法。

技术介绍

1、缪子成像是一种利用缪子实现对待测物体内部密度结构成像的新型成像技术，按照成像原理可以将其分为透射成像与散射成像两大类。宇宙缪子可穿透几千米的物体且不会对被测物体造成破坏，因此缪子透射成像技术相较于传统的射线成像技术，具有无需人工放射源和无需防护的优势。因此近年来缪子成像技术已成为地球物理层析成像领域的研究热点。

2、随着高性能缪子探测器的成功研制，缪子成像技术得到了较快的发展。然而，现有研究主要集中在核安全领域和缪子散射成像方面，在地球科学领域和缪子透射成像算法方面还不完善。地球物理成像技术通常用于较大的待测物体，与此同时，为了提高成像的分辨率，需要采集更多的射线数据并将待测物体分成尽可能小的体素，因此待求解的反演问题规模通常很大。值得指出的是，当前在地球勘探领域的研究大多通过避免海森矩阵的计算与存储以加快反演的速度并降低内存的占用，但没有考虑射线成像技术中环境噪声对成像结果造成的干扰。因此，为将缪子透射成像技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向缪子透射成像的累积误差增强下降方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的面向缪子透射成像的累积误差增强下降方法，其特征在于，步骤S3中，所述块的更新策略规定第k次迭代的第i+1个缪子透射成像子问题的体素都满足：该体素没有在其他块中出现；该体素在三维空间中至少有一个相邻的体素在第i块中且该邻居体素被标记为密度异常的体素；该体素至少被两条射线穿过且这些射线不来自于同一个探测器。

3.如权利要求2所述的面向缪子透射成像的累积误差增强下降方法，其特征在于，所述块的更新策略规定第i个缪子透射成像子问题的体素数量为0时终止本轮的迭代。

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【技术特征摘要】

1.一种面向缪子透射成像的累积误差增强下降方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的面向缪子透射成像的累积误差增强下降方法，其特征在于，步骤s3中，所述块的更新策略规定第k次迭代的第i+1个缪子透射成像子问题的体素都满足：该体素没有在其他块中出现；该体素在三维空间中至少有一个相邻的体素在第i块中且该邻居体素被标记为密度异常的体素；该体素至少被两条射线穿过且这些射线不来自于同一个探测器。

3.如权利要求2所述的面向缪子透射成像的累积误差增强下降方法，其特征在于，所述块的更新策略规定第i个缪子...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志毅，金龙，刘军涛，高金磊，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：