本文以光譜測量數(shù)據(jù)處理與分析為工作內(nèi)容,對常用的光譜預(yù)處理方法從四個方面進(jìn)行了研究,分別為光譜數(shù)據(jù)的篩選與處理、光譜數(shù)據(jù)去噪、消除光譜譜線重疊和固體顆粒等因素的影響以及光譜特征譜線的標(biāo)定。提出了一種小波自適應(yīng)閾值去噪方法以及光譜數(shù)據(jù)去噪評價(jià)指標(biāo)選取。論文主要內(nèi)容如下:第一章緒論部分。首先介紹了本課題的研究背景、光譜技術(shù)發(fā)展情況、光譜儀組成結(jié)構(gòu)和光譜技術(shù)特點(diǎn),然后介紹了本文的研究工具、研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)。第二章概括總結(jié)了現(xiàn)有的光譜預(yù)處理方法,分別從數(shù)據(jù)篩選、噪聲濾除、消除多種因素影響,以及特征譜線標(biāo)定四個方面進(jìn)行了光譜預(yù)處理方法的分析研究。其中數(shù)據(jù)篩選算法包括異常數(shù)據(jù)的分析與處理以及為了增加差異性的數(shù)據(jù)增強(qiáng)算法;噪聲濾除算法包括常用的平滑算法、傅里葉變換和小波變換;消除多種因素影響算法包括導(dǎo)數(shù)算法、SNV和去趨勢算法以及多元散射校正算法;特征譜線標(biāo)定包括譜線自動尋峰和譜線對應(yīng)元素標(biāo)定。第三章以光譜信號處理為背景,對小波去噪方法進(jìn)行了研究。首先闡述了小波去噪方法的原理,然后總結(jié)了常用的三種小波去噪方法,分別為小波變換模極大值去噪方法、小波系數(shù)相關(guān)性去噪方法和小波閾值去噪方法。然后重點(diǎn)對小波閾... 

【文章來源】：天津理工大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

第一臺光譜儀示意圖

圖 1-2 羅蘭凹面光柵成像系統(tǒng)示意圖[8]解放之后，我國的各項(xiàng)事業(yè)百廢待興，光譜儀器工業(yè)也開始隨著祖國的各項(xiàng)事步進(jìn)行，從無到有，填補(bǔ)了我國在光譜分析行業(yè)的空白，隨著對光譜儀器的不斷研現(xiàn)在已具有一定的規(guī)模。1958 年我國開始試制第一臺光譜儀器，隨后我國的第一臺攝譜儀，單色儀相繼[10]。隨后上海光學(xué)儀器廠和北京光學(xué)儀器廠開始了對刻制光柵的研究工作。1971—年，我國第一臺 WZG 一 200 型全晶體管化多道 2 米真空凹面光柵光電直讀光譜儀成功[11]。近年來，我國光譜儀市場需求量在逐年升高，光譜儀相關(guān)技術(shù)也得到了極大的發(fā)僅 2014 年我國光譜儀的市場需求量就高達(dá) 17.4 萬臺，預(yù)測我國光譜儀的市場需在 2020 年將達(dá)到 37.6 萬臺[12]。根據(jù)外媒最新市場調(diào)查報(bào)告顯示，2014 年，全球光譜市場為 72 億美元,預(yù)計(jì) 年將達(dá)到 95.5 億美元，復(fù)合年增長率為 5.9%。2014 年,對全球光譜市場來說，美國大的貢獻(xiàn)者，市場份額為 42%。具體來說，2014 年，美國光譜市場為 30 億美元，2019 年將達(dá) 39 億美元,預(yù)測期內(nèi)復(fù)合年增長率為 5.3%；歐洲、中東和非洲的光譜

圖 3-1 硬閾值和軟閾值通過觀察圖片能夠發(fā)現(xiàn)，前一類方案可以存留更多的尖峰特征，但會存在一定斷問題，后者盡管尖峰相對較少，但能夠防止間斷問題的產(chǎn)生，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更為光滑果。3.4.5小波分解層數(shù)各種信號在對應(yīng)的信噪比中，有著降噪效果相對理想的分解層數(shù)。在層數(shù)過多況下，會導(dǎo)致有價(jià)值的信息因此而丟失，進(jìn)而造成信噪比的降低，同時(shí)也會導(dǎo)致過任務(wù)量；而在層數(shù)過小的情況下，信噪比難以得到很大提高。多數(shù)情形為 5 層分解案即可實(shí)現(xiàn)理想的效果，所以在此次處理中也確定為 5 級。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]藥用植物川東獐牙菜紅外光譜分析與鑒別[J]. 狄準(zhǔn),趙艷麗,左智天,龍華,張雪,王元忠,李鸝.  光譜學(xué)與光譜分析. 2016(02)
[2]多光譜成像技術(shù)分析彩色藝術(shù)品的相關(guān)基礎(chǔ)研究[J]. 王雪培,趙虹霞,李青會,劉衛(wèi)東,蘇伯民.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(10)
[3]激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)檢測鈾材料中微量雜質(zhì)元素[J]. 徐欽英,張永彬,王懷勝,賈建平.  中國激光. 2015(03)
[4]基于自適應(yīng)閾值函數(shù)的小波閾值去噪方法[J]. 吳光文,王昌明,包建東,陳勇,胡揚(yáng)坡.  電子與信息學(xué)報(bào). 2014(06)
[5]基于近紅外高光譜成像技術(shù)的長棗含水量無損檢測[J]. 吳龍國,何建國,劉貴珊,賀曉光,王偉,王松磊,李丹.  光電子.激光. 2014(01)
[6]利用近紅外高光譜圖像技術(shù)快速鑒別西瓜種子品種[J]. 張初,劉飛,孔汶汶,章海亮,何勇.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(20)
[7]數(shù)據(jù)預(yù)處理方法對油頁巖含油率近紅外光譜分析的影響[J]. 王智宏,劉杰,王婧茹,孫玉洋,于永,林君.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(04)
[8]基于小波分析的改進(jìn)軟閾值去噪算法[J]. 段永剛,馬立元,李永軍,王天輝.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2010(23)
[9]一種新的小波閾值函數(shù)及其在振動信號去噪分析中的應(yīng)用[J]. 唐進(jìn)元,陳維濤,陳思雨,周煒.  振動與沖擊. 2009(07)
[10]基于閾值法的小波去噪算法研究[J]. 李海東,李青.  計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2009(07)

博士論文
[1]高性能FTIR光譜儀數(shù)據(jù)采集與處理方法研究[D]. 李妍.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]DMD-HT近紅外光譜儀關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 全向前.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) 2016
[3]高光譜分辨率太陽光柵光譜儀的性能分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 鄭聯(lián)慧.電子科技大學(xué) 2016
[4]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
[5]微型Offner成像光譜儀和光譜數(shù)據(jù)處理[D]. 吳振洲.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[6]激光誘導(dǎo)擊穿光譜數(shù)據(jù)處理方法及在煤分析中的應(yīng)用研究[D]. 謝承利.華中科技大學(xué) 2009
[7]基于機(jī)器學(xué)習(xí)的高維多光譜數(shù)據(jù)分類[D]. 夏建濤.西北工業(yè)大學(xué) 2002

碩士論文
[1]基于遺傳算法的電力工程多目標(biāo)優(yōu)化研究[D]. 章姍捷.華北電力大學(xué) 2015
[2]微型光纖光柵光譜儀的研制及在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[D]. 劉震宇.湖南大學(xué) 2008



本文編號：2928876