在動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)中,光強(qiáng)自相關(guān)數(shù)據(jù)中信號(hào)噪聲對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,主要取決于顆粒粒度反演算法。在多角度測(cè)量時(shí),角度加權(quán)則成為左右噪聲對(duì)測(cè)量結(jié)果影響的又一重要因素。本文在多角度動(dòng)態(tài)光散射角度加權(quán)機(jī)理分析的基礎(chǔ)上,研究了光強(qiáng)均值和迭代遞歸角度加權(quán)方法對(duì)測(cè)量信號(hào)噪聲影響的抑制作用。結(jié)果表明,無(wú)信號(hào)噪聲時(shí),對(duì)于單峰小粒度分布,迭代遞歸方法加權(quán)對(duì)小顆粒粒度分布略有展寬;對(duì)于中、大顆粒,光強(qiáng)均值法進(jìn)行角度加權(quán)所得的峰值誤差略有增大;隨著噪聲的增加,迭代遞歸法加權(quán)所得反演結(jié)果的性能指標(biāo)無(wú)顯著變化,而光強(qiáng)均值法進(jìn)行角度加權(quán)所得結(jié)果的峰值誤差和分布誤差均呈顯著增大的趨勢(shì)。306/974nm標(biāo)準(zhǔn)雙峰顆粒體系光強(qiáng)均值法和迭代遞歸法的反演峰值誤差分別為0.170/0.121,0.092/0.097,迭代遞歸法峰值位置更準(zhǔn)確,能夠驗(yàn)證模擬數(shù)據(jù)的結(jié)論。迭代遞歸法通過(guò)各個(gè)散射角逐次反演和比較粒度分布重新計(jì)算角度權(quán)重,這種通過(guò)角度權(quán)重更新的"修正"作用,在很大程度上抵消了噪聲導(dǎo)致的粒度分布誤差,從而顯現(xiàn)出抵御噪聲影響的"去噪"性能。因此,在測(cè)量噪聲較大的環(huán)境下,宜采用迭代遞歸方法進(jìn)行多角度加權(quán)。 

【文章來(lái)源】：光學(xué)精密工程. 2020,28(04)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

散射角對(duì)不同粒度顆粒的影響

圖2～圖5分別為4組顆粒體系的反演結(jié)果。表2～表5為4組顆粒體系反演的性能參數(shù)。其中，“Sim PSD”代表模擬粒度分布，“Wa”代表光強(qiáng)均值角度加權(quán)方法，“Wir”為迭代遞歸角度加權(quán)方法。從圖2和表2可以看出，對(duì)于200nm單峰小顆粒體系，無(wú)信號(hào)噪聲時(shí)，采用兩種方法進(jìn)行角度加權(quán)，反演得到的峰值誤差結(jié)果無(wú)顯著差異，但迭代遞歸方法加權(quán)對(duì)小顆粒粒度分布略有展寬，表現(xiàn)出較大的分布誤差。隨著噪聲的增加，迭代遞歸法方法加權(quán)所得反演結(jié)果的性能指標(biāo)無(wú)顯著變化，而光強(qiáng)均值法進(jìn)行角度加權(quán)所得結(jié)果的峰值誤差明顯增大，分布誤差也隨之增大。

從圖2和表2可以看出，對(duì)于200nm單峰小顆粒體系，無(wú)信號(hào)噪聲時(shí)，采用兩種方法進(jìn)行角度加權(quán)，反演得到的峰值誤差結(jié)果無(wú)顯著差異，但迭代遞歸方法加權(quán)對(duì)小顆粒粒度分布略有展寬，表現(xiàn)出較大的分布誤差。隨著噪聲的增加，迭代遞歸法方法加權(quán)所得反演結(jié)果的性能指標(biāo)無(wú)顯著變化，而光強(qiáng)均值法進(jìn)行角度加權(quán)所得結(jié)果的峰值誤差明顯增大，分布誤差也隨之增大。對(duì)于450nm單峰中等粒徑顆粒（圖3和表3），在無(wú)信號(hào)噪聲時(shí)，采用兩種方法進(jìn)行角度加權(quán)，反演得到的性能參數(shù)無(wú)顯著差異，光強(qiáng)均值法進(jìn)行角度加權(quán)，所得峰值誤差略有增大。隨著噪聲的增加，光強(qiáng)均值法所得峰值誤差呈愈加明顯的趨勢(shì)，分布誤差也隨之增大。迭代遞歸方法加權(quán)所得的峰值誤差和分布誤差隨噪聲增加也有增大的趨勢(shì)，但增幅明顯小于光強(qiáng)均值法。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多角度動(dòng)態(tài)光散射角度誤差對(duì)權(quán)重估計(jì)的影響[J]. 王雪敏,申晉,徐敏,黃鈺,高明亮,劉偉,王雅靜.  紅外與激光工程. 2018(10)
[2]噪聲動(dòng)態(tài)光散射數(shù)據(jù)Tikhonov與截?cái)嗥娈愔嫡齽t化反演[J]. 王雅靜,袁曦,申晉,竇震海,孫賢明.  光學(xué)精密工程. 2018(09)
[3]基于顆粒粒度信息分布特征的動(dòng)態(tài)光散射加權(quán)反演[J]. 徐敏,申晉,黃鈺,徐亞南,朱新軍,王雅靜,劉偉,高明亮.  物理學(xué)報(bào). 2018(13)
[4]角度組合對(duì)多角度動(dòng)態(tài)光散射測(cè)量的影響[J]. 王雪敏,申晉,朱新軍,王雅靜,孫賢明,尹麗菊.  光子學(xué)報(bào). 2016(08)
[5]動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)的角度依賴性[J]. 劉曉艷,申晉,朱新軍,孫賢明,劉偉.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)



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