一种处理分层有耗色散介质的时域逆散射方法

为了重建分层有耗色散介质的特征参数,我们应用泛函分析和变分法,提出一种时域逆散射新方法.该方法首先以最小二乘准则构造目标函数,将逆问题表示为约束最小化问题;接着应用罚函数法转化为无约束最小化问题;然后基于变分计算导出闭式的拉格朗日(Lagrange)函数关于特征参数的Fréchet导数;最后借助梯度算法和时域有限差分(FDTD)法迭代求解.此外,为了对抗噪声污染和逆问题的病态特性,采用了一阶吉洪诺夫(Tikhonov)正则化方法.数值应用中,利用一组非线性共轭梯度(CG)法,在几种情形下对一维乳房模型进行了数值测试,测试结果显示了算法的鲁棒性和识别病灶的有效性.