Data-driven three-dimensional super-resolution imaging of a turbulent jet flame using a generative adversarial network

计算机科学 湍流 插值(计算机图形学) 人工智能 图像分辨率 生成对抗网络 算法 鉴别器 噪音(视频) 喷射(流体) 分辨率(逻辑) 体素 火焰结构 光学 计算机视觉 燃烧室 燃烧 物理 深度学习 图像(数学) 机械 电信 探测器 化学 有机化学
作者
Wenjiang Xu,Weiyi Luo,Yu Wang,Yancheng You
出处
期刊:Applied Optics [Optica Publishing Group]
卷期号:59 (19): 5729-5729 被引量:22
标识
DOI:10.1364/ao.392803
摘要

Three-dimensional (3D) computed tomography (CT) is becoming a well-established tool for turbulent combustion diagnostics. However, the 3D CT technique suffers from contradictory demands of spatial resolution and domain size. This work therefore reports a data-driven 3D super-resolution approach to enhance the spatial resolution by two times along each spatial direction. The approach, named 3D super-resolution generative adversarial network (3D-SR-GAN), builds a generator and a discriminator network to learn the topographic information and infer high-resolution 3D turbulent flame structure with a given low-resolution counterpart. This work uses numerically simulated 3D turbulent jet flame structures as training data to update model parameters of the GAN network. Extensive performance evaluations are then conducted to show the superiority of the proposed 3D-SR-GAN network, compared with other direct interpolation methods. The results show that a convincing super-resolution (SR) operation with the overall error of ∼4% and the peak signal-to-noise ratio of 37 dB can be reached with an upscaling factor of 2, representing an eight times enhancement of the total voxel number. Moreover, the trained network can predict the SR structure of the jet flame with a different Reynolds number without retraining the network parameters.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
龍鷹完成签到,获得积分10
1秒前
上官翠花发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
杰尼龟完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Oliver发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
参商发布了新的文献求助30
2秒前
卫三发布了新的文献求助10
3秒前
慈祥的魔镜完成签到 ,获得积分10
3秒前
Accepted发布了新的文献求助10
3秒前
tassssadar完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
科研通AI6.2应助Jian-ShuWang采纳,获得100
4秒前
无限问寒完成签到,获得积分20
4秒前
坚定涵柏发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
金鱼发布了新的文献求助30
5秒前
6秒前
Alien发布了新的文献求助10
6秒前
碧蓝傲蕾发布了新的文献求助10
6秒前
曾经的慕灵完成签到,获得积分10
6秒前
汉堡包应助浅弋采纳,获得10
7秒前
hhhh发布了新的文献求助10
7秒前
茶柠发布了新的文献求助10
7秒前
珂颜堂AI发布了新的文献求助10
7秒前
年过半摆应助上官翠花采纳,获得10
7秒前
7秒前
nt完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
派大力发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
拼搏向前完成签到,获得积分10
9秒前
bkagyin应助ALKUT采纳,获得10
10秒前
几千年完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6421538
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8240533
关于积分的说明 17513361
捐赠科研通 5475381
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2892427
邀请新用户注册赠送积分活动 1868805
关于科研通互助平台的介绍 1706225