一种自反馈类正则化反演方法

本发明涉及电磁波成像，具体涉及一种自反馈类正则化反演方法。

背景技术：

1、电磁波成像技术是一种非常重要的成像技术，其在军事、医学、地质、工程等领域均有广泛应用。它通过对电磁波的反射、折射和散射等特性的分析，实现对被成像对象的识别和定位。在实际应用中，电磁波成像技术受到了噪声、信号衰减等因素的影响，因此如何有效地提高成像质量是该领域的研究重点。

2、目前，已经有许多反演方法被应用于电磁波成像技术中，如最小二乘法、全变分正则化等。其中，正则化反演方法是一种重要的方法，它可以有效地克服反演过程中的噪声和衰减问题。经过检索，公开号为cn113466954b的中国专利公开了一种自反馈类正则化反演方法，其解决的技术问题为：现有反演方法中存在容易受数据噪声影响，同时存在容易陷入局部最小值，对数据过拟合的问题。其公开的解决技术问题的方法包括以下步骤：

3、步骤s1：将平面磁异常数据进行化极并成图；步骤s2：根据化极后的磁异常平面图进行圈定，并对圈定数据进行插值；步骤s3：寻找极大值的平面位置，将此平面位置作为反演的初始位置；步骤s4：开始反演迭代过程，首先给初始模型赋值，然后对模型参数进行迭代更新，同时计算拟合差；迭代完毕后，得到输出反演的结果；步骤s5：得到反演模型参数以及吻合度；吻合度满足要求，则输出结果；吻合度不满足，则返回步骤s2，重新圈定数据，直到输出吻合度满足要求为止。

4、然而，上述现有专利的方法以及现有的正则化反演方法往往会出现过度平滑和失真等问题，影响成像质量。

5、为此，本发明旨在提供一种自反馈类正则化反演方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种自反馈类正则化反演方法。

2、为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

3、本发明提供了一种自反馈类正则化反演方法，包括以下步骤：

4、s1、获取成像数据；

5、s2、预处理成像数据；

6、s3、建立反演模型，设置正则化参数和阈值参数，并进行初始反演，得到初步反演结果；

7、s4、根据初步反演结果，计算误差反馈系数；

8、s5、利用误差反馈系数对反演模型进行更新；

9、s6、将更新后的反演模型再进行迭代反演，直到满足收敛条件；

10、s7、进行后处理操作，得到最终的成像结果。

11、进一步地，步骤s4中所述的误差反馈系数的计算公式为：

12、β＝γ×(1+ε)，

13、其中，γ为正则化参数，ε为误差项。

14、进一步地，步骤s5中所述的反演模型的更新公式为：

15、mk+1＝mk+δm，

16、其中，mk和mk+1分别为迭代前和迭代后的反演模型，δm为反演模型的修正量，计算公式为：

17、

18、其中，λ为阈值参数，j为反演目标函数，为目标函数对反演模型的梯度。

19、进一步地，步骤s7中所述的后处理操作包括去噪和平滑操作。

20、进一步地，步骤s1中所述的成像数据为电磁波成像数据。

21、进一步地，所述成像数据的成像对象为地下岩层。

22、进一步地，所述正则化参数和阈值参数为根据实际应用需要设置的参数。

23、在本发明的上述方案中，上述方法结合了传统的正则化反演方法和自反馈控制技术，能够在保证反演结果稳定性的同时，有效地提高成像质量。本发明所提出的方法在电磁波成像技术中具有重要的应用价值和实际意义。

24、与现有技术相比，本方案的有益效果：

25、1、在本发明的方法中，其利用自反馈控制技术，能够根据反演过程中产生的误差对反演模型进行动态调整，能够有效地避免过度平滑和失真等问题；

26、2、在本发明的方法中，通过在反演过程中动态调整反演模型，可以提高反演的稳定性和鲁棒性，避免了反演结果的震荡和发散；

27、3、通过本发明所提出的自反馈类正则化反演方法，可以适用于不同的成像数据类型和成像对象，具有较强的普适性和适用性。

技术特征：

1.一种自反馈类正则化反演方法，其特征是：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种自反馈类正则化反演方法，其特征是：步骤s4中所述的误差反馈系数的计算公式为：

3.如权利要求1所述的一种自反馈类正则化反演方法，其特征是：步骤s5中所述的反演模型的更新公式为：

4.如权利要求1所述的一种自反馈类正则化反演方法，其特征是：步骤s7中所述的后处理操作包括去噪和平滑操作。

5.如权利要求1所述的一种自反馈类正则化反演方法，其特征是：步骤s1中所述的成像数据为电磁波成像数据。

6.如权利要求5所述的一种自反馈类正则化反演方法，其特征是：所述成像数据的成像对象为地下岩层。

7.如权利要求1所述的一种自反馈类正则化反演方法，其特征是：所述正则化参数和阈值参数为根据实际应用需要设置的参数。

技术总结
本发明公开了一种自反馈类正则化反演方法，涉及电磁波成像技术领域，其技术要点为：包括以下步骤：S1、获取成像数据；S2、预处理成像数据；S3、建立反演模型，设置正则化参数和阈值参数，并进行初始反演，得到初步反演结果；S4、根据初步反演结果，计算误差反馈系数；S5、利用误差反馈系数对反演模型进行更新；S6、将更新后的反演模型再进行迭代反演，直到满足收敛条件；S7、进行后处理操作，得到最终的成像结果。本发明的方法结合了传统的正则化反演方法和自反馈控制技术，能够在保证反演结果稳定性的同时，有效地提高成像质量；并且，本发明所提出的方法在电磁波成像技术中具有重要的应用价值和实际意义。

技术研发人员：王绪本,惠哲剑
受保护的技术使用者：成都理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16