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研究论文

算法1001:IPscatt——散射中逆介质问题的MATLAB工具箱

出版:2019年12月9日出版历史
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摘要

IPscatt是一个免费的、开源的MATLAB工具箱,它可以在二维和三维环境中帮助解决与时间无关的散射(也称为时间谐波散射)。该工具箱有三个主要的应用案例:模拟给定发射器-接收器几何形状的散射场;生成模拟数据以及处理菲涅尔研究所的真实数据;以及从几个测量的散射场重建对比度。在每一种情况下,都会提供各种适合从业者需求的选项。例如,工具箱允许模拟散射的近场和远场。此外,它还提供了将入射场建模为点源和平面波的方法。最后,发射机和接收机的许多常见几何结构都是现成的。关于重建,所提供的函数实现了依赖于原对偶算法的正则化方案,该方案由F.Bürgel、K.S.Kazimierski和a.Lechleiter引入[计算物理学杂志339 (2017), 1–30]. 本文概述了散射中的数学概念,将它们与提供的实现联系起来,概述了软件框架及其应用领域,并将其与解决相同问题的现有软件包进行了比较。

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补充材料

工具书类

  1. 米尔顿·阿布拉莫维茨(Milton Abramowitz)和艾琳·阿斯特根(Irene A.Stegun)。1965.数学函数手册(1964年版的未删节和未修改再版)。多佛中级和高级数学书籍,第44卷。多佛出版社,纽约。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  2. 阿米尔·贝克和马克·特布勒。2009.线性反问题的快速迭代收缩阈值算法。SIAM成像科学杂志2,1(2009),183-202。内政部:https://doi.org/10.1137/080716542谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  3. Kamal Belkebir和Marc Saillard。2001年,关于根据实验数据测试反演算法的特别章节。反问题17,6(2001),1565--1571。https://doi.org/10.1088/0266-5611/17/6/301谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  4. 卡洛斯·博尔赫斯(Carlos Borges)、阿德里安娜·吉尔曼(Adrianna Gillman)和莱斯利·格林加德(Leslie Greengard)。2017.使用递归线性化的二维高分辨率逆散射。SIAM成像科学杂志10,2(2017),641-664。内政部:https://doi.org/10.1137/16M1093562谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  5. 马克斯·波恩。1926.Quantenmechanik der Stoßvorgänge。Zeitschrift für Physik《物理学杂志》38,11(1926),803--827。内政部:https://doi.org/10.1007/BF01397184谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  6. Florian Bürgel、Kamil S.Kazimierski和Armin Lechleiter。2017.散射逆介质问题的稀疏正则化和基于总变分的计算框架。计算物理杂志339(2017),1-30。内政部:https://doi.org/10.1016/j.jp.2017.03.011谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  7. 安东尼·钱伯勒和托马斯·波克。2011.凸问题的一阶原对偶算法及其在成像中的应用。《数学成像与视觉杂志》40,1(2011),120--145。内政部:https://doi.org/10.1007/s10851-010-0251-1谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  8. Tony F.Chan和Jianhong(Jackie)Shen。2005年,图像处理和分析。费城工业和应用数学学会。内政部:https://doi.org/10.1137/1.9780898717877谷歌学者谷歌学者
  9. David Colton和Rainer Kress。2013年,逆声和电磁散射理论。纽约州施普林格。内政部:https://doi.org/10.1007/978-1-4614-4942-3谷歌学者谷歌学者
  10. Heinz W.Engl、Martin Hanke和Andreas Neubauer。1996.反问题的正则化。荷兰多德雷赫特Kluwer学术出版社。谷歌学者谷歌学者
  11. 阿尔瓦罗·冈萨雷斯。2010年。使用斐波那契和经纬度格子测量球体上的面积。数学地球科学42,1(2010),49。内政部:https://doi.org/10.1007/s11004-009-9257-x谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  12. C.蒂姆·凯利。1995.线性和非线性方程的迭代方法。工业和应用数学学会。内政部:https://doi.org/10.1137/1.9781611970944谷歌学者谷歌学者
  13. C.蒂姆·凯利。2002.线性和非线性方程的迭代方法。配套软件。2017年3月检索自https://de.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/2198-iterative-methods-for-linear-and-nonlinear-equations/content/kelley/gmres.m。谷歌学者谷歌学者
  14. Armin Lechleiter、Kamil S.Kazimierski和Mirza Karamehmedović。2013年Tikhonov正规化L(左)第页应用于逆介质散射。逆问题29,7(2013),075003。https://doi.org/10.1088/0266-5611/29/7/075003谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  15. Armin Lechleiter和Marcel Rennoch。2017年,针对各向异性渗透介质的逆散射,在Banach空间中进行非线性Tikhonov正则化。逆向问题与成像11,1(2017),151--176。内政部:https://doi.org/10.3934/ipi.2017008谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  16. Thomas Pock、Daniel Cremers、Horst Bischof和Antonin Chambolle。2009.最小化分段光滑Mumford-Shah泛函的算法。IEEE国际计算机视觉会议(ICCV'09)。1133-1140之间。https://doi.org/10.109/ICCV.2009.5459348谷歌学者谷歌学者
  17. Marcel Rennoch。2017年,将Banach空间中的正则化方法应用于反向介质散射问题。博士论文。不来梅大学。检索自https://nbn-resolution.de/urn:nbn:de:gbv:46-00105983-18.谷歌学者谷歌学者
  18. 安德烈亚斯·里德。2001.关于不精确牛顿正则化的收敛速度。数字数学88,2(2001),347--365。内政部:https://doi.org/10.1007/PL00005448谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  19. 罗宾·斯特雷洛。2014.反介质问题的正则化:关于稀疏重建的非标准方法。博士论文。不来梅大学。检索自https://nbn-resolution.de/urn:nbn:de:gbv:46-00104187-19.谷歌学者谷歌学者
  20. Gennadi Vainikko。2000.Lippmann-Schwinger方程的快速求解器。在《数学物理的正问题和反问题》中,Robert P.Gilbert、Joji Kajiwara和Yongzhi S.Xu(编辑)。波士顿斯普林格,423-440。内政部:https://doi.org/10.1007/978-1-4757-3214-6_25谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  21. 乐兴英。2015.Lippmann-Schwinger方程的稀疏化预条件。多尺度建模8仿真13,2(2015),644-660。内政部:https://doi.org/10.1137/140985147谷歌学者谷歌学者

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            封面图片ACM数学软件汇刊
            ACM数学软件汇刊 第45卷第4期
            2019年12月
            207页
            国际标准编号:2009年8月35日
            EISSN公司:1557-7295
            内政部:2014年10月14日/3375544
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            计算机协会

            美国纽约州纽约市

            出版历史

            • 出版:2019年12月9日
            • 修订日期:2019年4月1日
            • 认可的:2019年4月1日
            • 收到:2017年10月1日
            发布于汤姆斯第45卷第4期

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