發(fā)布時間：2020-11-17 12:34

　　 激光誘導擊穿光譜技術(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)具有非接觸、實時在線、遠距離以及對樣本和環(huán)境要求低等特點,在軍事、航天、石油、冶金、地質等眾多領域都有著廣泛的應用。本文采用激光誘導擊穿光譜技術對遠距離激光毀傷目標進行材料組成的快速準確的識別,從而有助于對目標毀傷情況進行精確的分析,以利于對目標毀傷效能評估提供支撐。本文主要研究了以下幾個內容:1.研究了激光誘導擊穿光譜理論,包括激光誘導等離子體的產生過程、輻射機制、等離子體模型和譜線展寬理論,為后續(xù)激光誘導擊穿光譜數(shù)據(jù)處理工作提供了理論基礎,包括通過研究輻射機制判斷激光誘導擊穿光譜中的有效信息,通過研究譜線展寬理論對光譜譜峰進行篩選等等。2.本文研究了激光誘導擊穿光譜數(shù)據(jù)的處理算法,包括減小由環(huán)境和儀器帶來光譜數(shù)據(jù)波動的預處理算法,比較了不同去噪方法對激光誘導擊穿光譜數(shù)據(jù)的去噪性能,針對其中去噪效果最好的小波變換閾值去噪,改進了其閾值計算方法和閾值函數(shù),使處理后的光譜數(shù)據(jù)信噪比提高了2到3dB,均方根誤差降低了0.02左右。最后研究了如何從光譜數(shù)據(jù)中提取出有效的線狀譜。3.研究比較了不同光譜數(shù)據(jù)分類方法,包括傳統(tǒng)的光譜匹配算法,基于多元線性回歸擬合的主成分回歸法、軟獨立建模分析和偏最小二乘判別,以及機器學習領域的支持向量機分類。針對支持向量機分類準確率高但耗時的特點,本文提出了分段加權譜峰強度的光譜向量構造方法,該方法可以在保證識別準確率的前提下將單幅激光誘導擊穿光譜數(shù)據(jù)的識別耗時降低一個數(shù)量級,并且可以通過調節(jié)參數(shù)平衡識別準確率和耗時的關系。4.最后基于本文的研究內容利用C++語言開發(fā)出了一套激光誘導擊穿光譜數(shù)據(jù)分析識別軟件系統(tǒng),該系統(tǒng)可以在windows環(huán)境下穩(wěn)定流暢的運行,驗證了本文中的研究內容和提出的方法具有有效可行性,該軟件系統(tǒng)可以應用于“實時激光毀傷效能評估系統(tǒng)研究”項目之中,并且滿足項目對靶材識別準確率和高實時性的要求。
【學位單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2020
【中圖分類】：TN249;TP311.52
【部分圖文】：

等離子體的產生及演化進程

等離子體的熔坑等離子體

等離子體
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本文編號：2887503