一种基于加权多准则的火炮爆炸场中高温火球三维温度场的迭代重建算法
2021-06-23刘晓蔚祝海江刘兴旺李小春李卓明
刘晓蔚 祝海江* 刘兴旺 李小春 李卓明
(1.北京化工大学 信息科学与技术学院, 北京 100029; 2.中国电子科技集团公司 第四十一研究所, 青岛 266555)
引 言
爆炸爆温是指炸药爆炸时放出的能量将爆炸产物加热到的最高温度,它是评估炸药性能的一个重要指标。爆炸过程具有破坏力强、电磁干扰力强、温度高、温度动态范围大等特点,爆炸场温度数据的采集与测量难度高,目前尚没有非常有效的测试技术及设备,因此,基于爆炸温度场的非接触测量重建方法研究具有重要的实际应用价值。近年来,爆炸温度场的测量与重建得到了许多研究人员的关注[1-5]。郭晓杰等[1]结合高速摄像技术和辐射测温法实现了瞬态高温场的测试。范航[4]研究了爆炸温度场的代数重建(algebraic reconstruction techniques,ART)算法、联合代数重建(simultaneous algebraic reconstruction technique, SART)算法与乘法代数重建(multiplicative algebraic reconstruction technology,MART)算法仿真,并给出了一种改进的多准则迭代重构(multi criteria iterative reconstruction,MCIR)算法进行温度场分布的仿真重建。徐维铮等[5]根据自主开发的数值计算程序开展密闭空间内炸药爆炸温度场的数值计算,初步探讨了内爆炸温度场演化过程及其分布规律。
随着计算机技术和数字图像技术的进步,基于图像的温度场三维重建方法研究得到了迅速发展。温度场三维重建方法主要结合在医学诊断、无损检测等领域常用的计算机断层成像技术来实现基于火焰图像的温度场三维重建。Gordon等[6]提出了经典的代数重建技术,然而经典ART方法由于其边缘效应,重建质量不高。Gilbert[7]提出了一种……