[发明专利]一种优化全波反演法重建声速图像的方法

摘要

本发明公开了一种优化全波反演法重建声速图像的方法，包括以下步骤：利用超声数据采集设备，得到传感器所在位置的实测声压信号；在计算机上完全模拟发射、接收过程作为正向函数，该函数输入变量为声速图矩阵，输出变量为传感器对应位置所记录的声压信号与的实测声压信号的差的范数；进入迭代过程：给出一个声速图像作为初始图像，使其作为自变量带入到上述正向函数中，得到输出范数；计算出正向函数在当前声速图位置的一阶梯度图；通过拟牛顿法解决最优化问题，更新原有声速图，得到新的声速图；将新的声速图作为初始图像重复迭代过程，直到得到满足条件退出迭代过程，并得到当前的声速图像。

主权项

一种优化全波反演法重建声速图像的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，利用超声数据采集设备，依次完成M个信号源单独发射、所有的M个传感器接收的过程，直到所有信号源都发射过一次，得到传感器所在位置的实测声压信号g_m(r，t)，其中r为传感器坐标向量参数，t为时间参数，m表示发射次序，m＝1，2，...，M，M同时也表示总共的发射次数；步骤二，根据步骤一所用设备在计算机上完全模拟步骤一中的发射、接收过程作为正向函数，使之输入变量为声速图矩阵c，输出变量为传感器对应位置所记录的声压信号g_m(r，t)与步骤一中的实测声压信号g_m(r，t)的差的范数L；步骤三，开始迭代过程，首次迭代中给出声速图像c₀作为初始图像，也即c＝c₀，作为步骤二中的正向函数的输入量，得到输出变量L；步骤四，计算出正向函数在声速图c位置的一阶梯度图J；步骤五，通过拟牛顿法解决最优化问题，利用步骤四中的梯度图J更新声速图c，得到新的声速图；步骤六，将新的声速图作为初始图像重复迭代过程，重复步骤三到六，直到得到满足条件退出迭代过程；步骤七，得到满足步骤六的条件时对应的声速图像c即为优化的全波反演法重建的声速图像。