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基础交叉论坛 | 随机介质中的波传播与基于相关性的成像

发布者:董燕菲发布时间:2026-05-22浏览次数:11


2026年5月18日,基础交叉论坛在交叉院101会议室顺利举行。本期论坛特别邀请法国科学院院士、巴黎综合理工大学应用数学系主任Josselin Garnier教授为现场师生带来一场主题为《Wave Propagation and Correlation-based Imaging in Random Media(随机介质中的波传播与基于相关性的成像) 》的精彩学术报告。

复杂介质中的波传播与成像是医学成像、无损检测、地震学等众多应用领域的核心科学问题。Garnier院士在报告中指出,实际介质往往具有高度不均匀性,如生物组织、地质结构或复合材料,其空间变化特性难以精确刻画。传统的成像方法通常假设介质均匀或已知,但在复杂随机介质中这一假设往往失效。为此,他将介质参数建模为随机过程,并采用多尺度分析方法,系统研究了波在随机介质中的统计行为。这一理论框架揭示了波在复杂介质中传播时的相干性退化、多次散射效应等关键物理机制,为突破传统成像方法的局限性提供了新的理论基础。


在成像方法层面,Garnier院士重点介绍了基于相关性的成像技术。与传统的主动源成像不同,该方法可利用环境中的被动源信号或机会源信号,通过分析接收器阵列记录的信号相关性,实现对随机介质中目标的重构。他详细阐述了该方法在信噪比、分辨率等方面的优势,并结合数值模拟结果展示了其在医学超声成像、地震勘探和无损检测等领域的应用潜力。Garnier院士强调,理解波场在随机介质中的统计特性是设计鲁棒成像算法的关键,而多尺度分析方法为连接微观随机涨落与宏观波场行为提供了有效的数学工具。

在交流环节,与会师生围绕随机介质建模的参数选择、相关性成像算法的计算效率、以及该方法在深部组织成像中的实际可行性等问题,与Garnier院士进行了深入探讨。

本次论坛由浙江大学数学交叉研究中心主任、交叉院数学交叉研究领域召集人包刚院士主持,来自数学科学学院、光电科学与工程学院、物理学院、信息与电子工程学院、机械工程学院、医学院等院系单位的50余名师生参加。


图文 | 周睿、陈睿