(19)中华 人民共和国 国家知识产权局
(12)发明 专利
(10)授权公告 号
(45)授权公告日
(21)申请 号 202111615449.5
(22)申请日 2021.12.28
(65)同一申请的已公布的文献号
申请公布号 CN 114004913 A
(43)申请公布日 2022.02.01
(73)专利权人 成都理工大 学
地址 610000 四川省成 都市成华区二仙桥
东三路1号
(72)发明人 刘明哲 刘祥和 王涛 张弘
黄瑶 唐志荣
(74)专利代理 机构 成都众恒智合专利代理事务
所(普通合伙) 51239
代理人 王育信
(51)Int.Cl.
G06T 11/00(2006.01)
G06T 7/30(2017.01)
G06T 5/00(2006.01)
G06V 10/762(2022.01)G06K 9/62(2022.01)
(56)对比文件
CN 110689485 A,2020.01.14
CN 109977855 A,2019.07.0 5
CN 103842066 A,2014.0 6.04
CN 112330186 A,2021.02.0 5
CN 107993204 A,2018.0 5.04
CN 112233046 A,2021.01.15
CN 10952 2971 A,2019.0 3.26
CN 10218375 5 A,2011.09.14
GB 0017039 D0,20 00.08.30
CA 28026 05 A1,2013.07.17
颜瑜成 等.一种分段式γ扫描系统探测效
率响应函数的数值计算方法. 《强激光与粒子
束》 .2018,第3 0卷(第6期),0 66001-1-066001-6.
白浩 等.基 于修正能量函数和可信性理论
的风机极限穿透功率模型研究. 《电工技 术学
报》 .2017,第32卷(第8 期),264-273.
审查员 许哲
(54)发明名称
一种基于柯西混合模型的TGS图像 重构方法
(57)摘要
本发明公开了一种基于柯西混合模 型的TGS
图像重构方法, 具体包括如下步骤, 步骤S1: 对核
废物包装体进行三维扫描, 获取TGS透射图像和
发射图像; 步骤S2: 构造柯西混合模型, 并对模型
中参数的更新; 步骤S3: 对柯西混合模型中协方
差矩阵进行特征分解, 得到对应的两个特征矩
阵; 步骤S4: 分别完成每个特征矩阵校正, 得到两
个校正后的特征矩阵; 步骤S5: 根据校正后的特
征矩阵求解得到旋转矩阵; 步骤S6: 根据图像的
刚性变换关系, 求解得到缩放因子和平移向量;
步骤S7: 根据求解出的旋转矩阵、 缩放因子、 平移
向量得到完成配准的图像。 本发 明实现图像的精
准融合, 从而为核废物判别和分类提供多数据多
信息的图像, 使固体核废物的检测更加方便可靠。
权利要求书5页 说明书9页 附图3页
CN 114004913 B
2022.03.29
CN 114004913 B
1.一种基于柯西混合模型的TGS图像重构方法, 其特 征在于, 包括如下步骤:
步骤S1: 通过γ射线对核废物包 装体进行三维扫描, 获取TGS透射图像和发射图像;
步骤S2: 选择一个模型参数构造柯西混合模型, 通过迭代式完成对柯西混合模型中参
数的更新; 其中, 根据 D维柯西概 率密度函数:
(1) ,
式中,μ为数据中心点; å为协方差矩阵; x表示采样点;
表示伽马函数;
对给定的TGS透射测量或者发射测量数据
, 得到柯西混合模型
为:
(2) ,
式中,K表示模型个数; 其中
;
表示模型的 K个权重值;
表示模型的 K个数据中心点;
表示模型的 K个协方差矩
阵;
步骤S3: 对柯西混合模型中透射图像的协方差矩阵和发射图像的协方差矩阵进行特征
分解, 得到 两个协方差矩阵对应的两个特 征矩阵;
步骤S4: 分别完成每个特征矩阵校正, 得到两个校正后的特征矩阵; 对柯西混合模型中
的参数
采用基于 EM的算法的迭代式进行 更新, 具体步骤如下:
步骤S41: 对于TGS透射测量或者发射测量数据
, 基于柯西混合模
型的联合 概率函数可以表示 为:
(3) ,
式中
; 为了便于计算, 对
取对数似然函数, 即
(4) ,
并采用EM算法对参数进行估计;
步骤S32: 根据贝叶斯公式, 由第 k个柯西模型生成的第 n组样本xn的后验概 率为:
(5) ,
根据式 (5) 显然 有:
(6) ,权 利 要 求 书 1/5 页
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CN 114004913 B
2然后, 根据Jensen 不等式的原理, 得到如下函数:
(7) ,
通过调整式 (7) 式的下界函数, 可以得到下界函数的最大值, 使得式 (7) 可以逐渐逼近
最优解或获得局部最优解, 即:
(8) ;
步骤S33: 新一轮迭代计算模型参数:
令:
(9) ,
将 (8) 式对
求偏导, 即:
(10) ,
令 (10) 式等于 0, 可得:
(11) ,
由于式 (11) 是非线性的, 无法直接将
单独分离出来, 故在此采用迭代的方式, 经实验
证明, 此迭代方式是收敛的;
将 (8) 式对
求偏导, 即:
(12) ,
令上式等于 0, 可得
(13) ,
同样, 由于式 (13) 是非线性的, 无法直接将
单独分离出来, 在此采用迭代的方式, 经
实验证明, 此迭代方式是收敛的;
令:
(14) ,
将上式对 ak求偏导可 得:
(15) ,
令上式等于 0, 解得:权 利 要 求 书 2/5 页
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CN 114004913 B
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专利 一种基于柯西混合模型的TGS图像重构方法
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