近幾年來,大氣污染越來越嚴重,人們逐漸重視大氣的時空分布并開始對工廠排放的廢氣進行監(jiān)測。在大氣監(jiān)測中對氣體的研究十分重要,比如像我們常見的光化學煙霧、大面積的酸雨、溫室效應等現(xiàn)象都是因為大氣中一些痕量氣體超標的原因,所以監(jiān)測和研究大氣分布是至關(guān)重要的。本論文將MAX-DOAS技術(shù)與層析重建算法相結(jié)合來進行大氣濃度分布的重建,ART算法是檢測重構(gòu)大氣氣體濃度的二維分布的層析重建算法的主要算法之一,此算法簡單,易于實現(xiàn),但是ART算法的最優(yōu)松弛因子的選取并不是很好。本論文在傳統(tǒng)的ART算法基礎(chǔ)上,提出改進ART算法優(yōu)化松弛因子的方法,并將改進的算法進行Shepp Logan頭模型以及大氣檢測的仿真實驗,最后應用在NO₂的空間分布重建上。本論文首先采用了MAX-DOAS軟件對NO₂和甲醛等氣體進行了濃度反演。并針對ART算法松弛因子的優(yōu)化問題,提出了利用模擬退火原理實現(xiàn)變松弛因子重建算法（CRRT）的方案。然后通過CRRT算法對Shepp Logan頭模型進行仿真實驗;對相關(guān)實驗結(jié)果進行分析處理后,通過對比未改進的ART算法,實驗結(jié)果表明改進后的重... 

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 差分吸收光譜的發(fā)展歷史
    1.3 氣體分布監(jiān)測技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文章節(jié)安排
第二章 變換類算法
    2.1 引言
    2.2 數(shù)學基礎(chǔ)
    2.3 直接傅里葉重建算法(DFT)
    2.4 Radon逆變換法
    2.5 卷積反投影重建算法(CBP)
第三章 級數(shù)展開類算法
    3.1 數(shù)學模型
    3.2 最優(yōu)準則
    3.3 級數(shù)展開類算法種類
第四章 MAX-DOAS測量原理
    4.1 Lamber-Beer定律
    4.2 QDOAS軟件介紹及用法
    4.3 結(jié)果分析
    4.4 小結(jié)
第五章 基于CRRT算法的重建研究
    5.1 模擬退火算法介紹
    5.2 CRRT算法原理
    5.3 CRRT算法的檢驗與結(jié)果
    5.4 光路設計
    5.5 重建模型及評價指標
    5.6 仿真重建效果分析
    5.7 應用
第六章 結(jié)論及展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]ART算法中松弛因子對中子CT成像結(jié)果的影響研究[J]. 尹偉,唐彬,劉斌,孫勇,曹超,霍合勇,李航,王勝,吳洋.  CT理論與應用研究. 2017(06)
[2]基于線性化動態(tài)范圍變換的光學投影層析三維成像[J]. 王潔琳,廖日威,曾亞光,肖化,唐志列.  光學學報. 2017(05)
[3]基于小波變換的光學層析成像重建[J]. 李建榮.  激光雜志. 2015(10)
[4]多軸差分吸收光譜斷層掃描重建煙羽空間分布[J]. 韋民紅,童敏明,李素文,肖建于.  光譜學與光譜分析. 2015(08)
[5]基于差分吸收光譜技術(shù)的大氣痕量氣體重建算法[J]. 韋民紅,童敏明,肖建于,李素文.  儀器儀表學報. 2015(02)
[6]ART算法中幾種加權(quán)因子模型的研究[J]. 陳亮.  光學儀器. 2014(02)
[7]被動DOAS斷層掃描的大氣痕量氣體分布重建[J]. 韋民紅,童敏明,蔡麗,李素文.  光電工程. 2013(03)
[8]紫外LED光纖耦合長程DOAS系統(tǒng)監(jiān)測大氣SO2和O3的研究[J]. 鄭尼娜,謝品華,凌六一,秦敏,陳嘉樂,江宇,劉文清,劉建國.  光學學報. 2013(03)
[9]LEDs-DOAS系統(tǒng)的標定及反演方法研究[J]. 李素文,王江濤,張勇,汪徐德,姜恩華,謝品華.  光電子.激光. 2013(01)
[10]一種改進投影系數(shù)計算的快速ART算法[J]. 楊文良,魏東波.  CT理論與應用研究. 2012(02)

博士論文
[1]三維光學體層析重建技術(shù)研究[D]. 孫楠.南京理工大學 2013
[2]電容層析成像技術(shù)的圖像重建算法研究[D]. 朱學明.天津大學 2004

碩士論文
[1]有限角度CT圖像重建迭代算法研究[D]. 郭靜鈺.南方醫(yī)科大學 2016
[2]工業(yè)CT窄角扇束的迭代法圖像重建算法研究[D]. 沈?qū)?重慶大學 2002



本文編號：3661543