噪聲和熒光背景是拉曼光譜采集過程中面臨的主要挑戰(zhàn),這使得拉曼光譜分析及成像變得十分困難。本文提出一種基于小波理論的拉曼光譜預(yù)處理算法,該算法包含去噪和基線校正功能,可自動完成對拉曼光譜的前期處理。首先,我們對傳統(tǒng)的尺度相關(guān)性去噪法進(jìn)行改進(jìn),完成拉曼光譜的去噪。之后對信號進(jìn)行基線校正,分五個步驟:1)譜峰位置的檢測;2)基于Haar小波進(jìn)行連續(xù)小波變換,完成二階導(dǎo)數(shù)的近似計算,進(jìn)而將譜峰區(qū)域和背景區(qū)域分離;3)從譜峰密集區(qū)域（Peak Intensive Area,PIA）中估計閾值,用于進(jìn)一步的譜峰識別;4)對譜峰端點(diǎn)、譜峰及譜峰位置進(jìn)行修正;5)去除背景后,對譜峰端點(diǎn)進(jìn)行二次修正。將該方法用于模擬拉曼光譜與實驗獲取的拉曼光譜進(jìn)行處理,得到了很好的去噪效果與良好的背景校正性能。此外,該預(yù)處理算法幾乎不需要人為干涉,便可自動完成去噪和去背景處理。拉曼成像是基于拉曼技術(shù)的樣品分析過程中一個非常重要的環(huán)節(jié),對檢測區(qū)域內(nèi)某種物質(zhì)成分的濃度、分布以及變化情況都有著較為完整的統(tǒng)計與描述。目前大多數(shù)拉曼成像系統(tǒng)是基于點(diǎn)掃描模式,為了節(jié)約掃描時間,保證在掃描過程中測量環(huán)境及樣品的一致度,通常盡量減少掃... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

對一組階躍信號進(jìn)行小波變換處理后其細(xì)節(jié)尺度上對應(yīng)信號突變處小波系數(shù)的變化情況：a離散小波變換；b平穩(wěn)小波變換

Haar小波波形圖

圖 2-4 Mexican Hat 小波波形圖es 小波族小波函數(shù)族[29]是由比利時著名的小波學(xué)家 I. chies 的簡寫，db(1,2,3…)中的序號表示小波階

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于顯微拉曼光譜的稀酸預(yù)處理馬尾松細(xì)胞壁解構(gòu)機(jī)理研究[J]. 陳勝,張遜,許鳳.  光譜學(xué)與光譜分析. 2018(07)
[2]基于特征提取的低信噪比拉曼光譜去噪方法研究[J]. 范賢光,王秀芬,王昕,許英杰,闕靖,王小東,何浩,李韋,左勇.  光譜學(xué)與光譜分析. 2016(12)

博士論文
[1]拉曼光譜數(shù)據(jù)處理與定性分析技術(shù)研究[D]. 姜承志.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2014



本文編號：3380568