基于L1范数的低场核磁共振T2谱稀疏反演方法

上一篇

下一篇

蒋川东, 常星, 孙佳, 李天威, 田宝凤. 2017: 基于L1范数的低场核磁共振T2谱稀疏反演方法, 物理学报, 66(4): 263-275. doi: 10.7498/aps.66.047601
引用本文: 蒋川东, 常星, 孙佳, 李天威, 田宝凤. 2017: 基于L1范数的低场核磁共振T2谱稀疏反演方法, 物理学报, 66(4): 263-275. doi: 10.7498/aps.66.047601
Jiang Chuan-Dong, Chang Xing, Sun Jia, Li Tian-Wei, Tian Bao-Feng. 2017: Sparse inversion method of T2 sp ectrum based on the L1 norm for low-field nuclear magnetic resonance, Acta Physica Sinica, 66(4): 263-275. doi: 10.7498/aps.66.047601
Citation: Jiang Chuan-Dong, Chang Xing, Sun Jia, Li Tian-Wei, Tian Bao-Feng. 2017: Sparse inversion method of T2 sp ectrum based on the L1 norm for low-field nuclear magnetic resonance, Acta Physica Sinica, 66(4): 263-275. doi: 10.7498/aps.66.047601

基于L1范数的低场核磁共振T2谱稀疏反演方法

Sparse inversion method of T2 sp ectrum based on the L1 norm for low-field nuclear magnetic resonance

  • 摘要: 低场核磁共振技术(LF-NMR)以其无损、非侵入、原位和绿色等优势被广泛应用在食品、农业、能源和化工等行业,尤其是在食品安全监管领域发挥着越来越重要的作用.在油品品质检测中,常规非负奇异值分解(SVD)弛豫(T2)谱反演方法,只能反映光滑模型的T2谱,对于稀疏模型的反演结果存在较大差异,从而导致T2谱反演分辨率低和品质分析不准确的问题.针对这一问题,本文提出基于L1范数最小化约束的T2谱稀疏反演算法,建立NMR回波曲线的稀疏模型表达式,利用截断牛顿内点法求解L1范数最小化问题,得到稀疏模型的T2谱反演结果.通过构造光滑模型的T2谱、以及不同峰值数和信噪比的稀疏模型的T2谱,对比非负SVD算法和L1稀疏算法的反演效果,得到当信噪比大于20 dB时,L1稀疏算法能精确反演多峰T2谱,峰值幅度和峰位置均优于非负SVD算法结果.最后通过多组煎炸油样品进行低场核磁共振检测实验和不同信噪比数据的反演结果对比,验证了L1范数稀疏反演算法的准确性和优越性.
  • 加载中
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  675
  • HTML全文浏览数:  426
  • PDF下载数:  0
  • 施引文献:  0
出版历程

基于L1范数的低场核磁共振T2谱稀疏反演方法

  • 吉林大学仪器科学与电气工程学院, 长春 130026;地球信息探测仪器教育部重点实验室吉林大学, 长春 130026
  • 吉林大学仪器科学与电气工程学院,长春,130026

摘要: 低场核磁共振技术(LF-NMR)以其无损、非侵入、原位和绿色等优势被广泛应用在食品、农业、能源和化工等行业,尤其是在食品安全监管领域发挥着越来越重要的作用.在油品品质检测中,常规非负奇异值分解(SVD)弛豫(T2)谱反演方法,只能反映光滑模型的T2谱,对于稀疏模型的反演结果存在较大差异,从而导致T2谱反演分辨率低和品质分析不准确的问题.针对这一问题,本文提出基于L1范数最小化约束的T2谱稀疏反演算法,建立NMR回波曲线的稀疏模型表达式,利用截断牛顿内点法求解L1范数最小化问题,得到稀疏模型的T2谱反演结果.通过构造光滑模型的T2谱、以及不同峰值数和信噪比的稀疏模型的T2谱,对比非负SVD算法和L1稀疏算法的反演效果,得到当信噪比大于20 dB时,L1稀疏算法能精确反演多峰T2谱,峰值幅度和峰位置均优于非负SVD算法结果.最后通过多组煎炸油样品进行低场核磁共振检测实验和不同信噪比数据的反演结果对比,验证了L1范数稀疏反演算法的准确性和优越性.

English Abstract

参考文献 (0)

目录

/

返回文章
返回