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在同步辐射光源成像算法研究中取得新突破

  近日，在学校的大力支持下，我校yh86银河国际官方网站天津市计算数学创新团队在同步辐射光源成像算法中取得新突破，在晶体学研究权威期刊、国际晶体学联合会旗舰刊物Acta Crystallographica Section A: Foundations and Advances发表封面文章“Partiallycoherent Ptychography by gradient decomposition of the probe”。

   在同步辐射光源成像实验中，相干衍射成像通常会丢弃来自光源的大部分光通量，以保证照明的相干性；即使相干光通量充足，曝光期间所需的稳定性也是另一个重要的限制因素。偏相干分析可以显著减少这些限制，该论文提出了新的基于探针梯度的分解模型，模型利用平移核分离性，将核的方差与横向一致性耦合起来，并设计了快速收敛的迭代算法。数值实验证明了所提出的方法具有高斯和二值核函数在飞行扫描（fly-scan）测量中的有效性。需要特别指出的是，不同于已有的正交分解模型需要多达十多个探头函数，该论文提出的分解模型只需要三个基于梯度分解的探针函数，简单有效。该算法已被写入美国劳伦斯伯克利国家实验室为同步辐射光源成像开发的SHARP(scalable heterogeneous adaptive real-time ptychography)软件系统（http://cs.lbl.gov/news-media/news/2018/new-algorithm-enhances-ptychographic-image-reconstruction/）

该成果由我校天津市计算数学创新团队研究骨干、yh86银河国际官方网站教师常慧宾副教授（第一作者以及共同通讯）、美国劳伦斯伯克利国家实验室著名物理学家Stefano Marchesini以及美国德州大学达拉斯分校Yifei Lou等人共同完成。常慧宾副教授近年来在X射线衍射成像、医学图像处理、并行算法等领域取得一系列成果，以第一作者以及通讯作者在计算数学权威期刊SIAM Journal on Scientific Computing, SIAM Journalon Imaging Sciences等发表多篇论文。  

据悉，在计算数学学科带头人王同科教授的带领下，依托高性能计算中心，在图像处理、微分和积分方程高精度算法、地下水数值仿真、控制论、稀疏优化算法以及计算材料等领域取得了一系列突出成果。该团队同时受到了国家自然科学基金、校杰青团队培育计划以及地下水融合创新团队培养计划的支持。