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基于小波分析的激光感生光谱数据处理方法
无权-未缴年费

申请号:200910075578.2 申请日:2009-09-30
摘要:本发明涉及光谱分析技术领域,具体是一种能提高光谱分析精度及效率的基于小波分析的激光感生光谱数据处理方法。解决了目前激光感生光谱分析结果受无效测量数据影响等问题,包括:1)有效测量模式类模板GM获取步骤,在对待测物质标准样品定标时,提取有效测量模式类模板,以有效测量模式类模板对应的测量数据进行定标运算,获取定标参数;2)被测样品实际光谱测量数据处理步骤,实际测量时,将实测光谱数据与有效测量模式类模板进行比对,保留有效光谱测量数据,以定标参数对有效测量光谱数据进行计算,获得被测样品元素含量信息。本发明有效提高测量精度,以有限次激光激发测量获取所需个数的有效测量数据,有效提高激光测量系统的寿命。
申请人: 太原市海通自动化技术有限公司 山西大学
地址: 030006山西省太原市高新区长治路266号科祥大厦601室
发明(设计)人: 贾锁堂 张生俊 尹王保 阎高伟 王红兵 李平柱 罗振红 王学钦 张雷
主分类号: G01N21/63(2006.01)I
分类号: G01N21/63(2006.01)I
  • 法律状态
2016-11-16  未缴年费专利权终止 IPC(主分类):G01N 21/63申请日:20090930授权公告日:20101027终止日期:20150930
2010-10-27  授权
2010-04-28  实质审查的生效IPC(主分类):G01N 21/63申请日:20090930
2010-03-10  公开
注:本法律状态信息仅供参考,即时准确的法律状态信息须到国家知识产权局办理专利登记簿副本。
  • 其他信息
主权项  1、一种基于小波分析的激光感生光谱数据处理方法,其特征在于包括如 下步骤: 1)有效测量模式类模板Gm获取步骤; a、对待测物质标准样品组中的n个标准样品分别进行m次激光感生光谱 测量,并顺序记录与各标准样品对应的各次光谱测量数据Gi,j,构成标准样品 光谱测量数据集合G={Gi,j},其中,i=1,2,…,n,j=1,2,…,m,Gi,j表示对标准样 品i进行第j次激光感生光谱测量得到的光谱测量数据,且光谱测量数据Gi,j以 序列方式表示:Gi,j(k)=[X1,X2,…Xk,…XN],N为序列长度; b、对标准样品光谱测量数据集合G中各光谱测量数据序列Gi,j(k)进行L 尺度一维离散平稳小波分解,4≤L≤8,得到分别与各光谱测量数据序列Gi,j(k) 对应的高频分解系数 id="icf0001" file="A2009100755780002C1.tif" wi="25" he="5" top= "138" left = "65" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>和低频分解系数 id="icf0002" file="A2009100755780002C2.tif" wi="27" he="4" top= "139" left = "126" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/> c、以与各光谱测量数据序列Gi,j(k)分别对应的低频小波分解系数Wi,ja进行 光谱重构,获得与各光谱测量数据序列Gi,j(k)一一对应的特征背景光谱数据 Gi,jb,构成特征背景光谱数据集合 id="icf0003" file="A2009100755780002C3.tif" wi="21" he="5" top= "171" left = "91" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>特征背景光谱数据Gi,jb同样以序列 方式表示: id="icf0004" file="A2009100755780002C4.tif" wi="60" he="5" top= "182" left = "43" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>且序列长度与光谱测量数据序列Gi,j(k) 的序列长度相同; d、对特征背景光谱数据集合Gb中的特征背景光谱数据Gi,jb进行聚类分析, 将特征背景光谱数据集合Gb划分为若干个模式类子集Ghb,即 id="icf0005" file="A2009100755780002C5.tif" wi="52" he="5" top= "227" left = "20" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>其中,h=1,2,…,H,H为将特征背景光谱数据集合按 照聚类分析划分得到的模式类子集个数;按照光谱测量数据Gi,j与特征背景光 谱数据Gi,jb的一一对应关系、以及特征背景光谱数据集合Gb的划分,将标准样 品光谱测量数据集合G划分为与特征背景光谱数据集合Gb模式类子集Ghb一一 对应的若干个模式类子集Gh,即G={G1,G2,…,Gh,…,GH}; e、对标准样品光谱测量数据集合G中每一模式类子集Gh包含的光谱测量 数据Gi,j进行元素含量定标运算,获得与各模式类子集Gh一一对应的定标参数 βh和定标运算结果; f、选择定标运算结果与待测物质标准样品的标准值相差最小的模式类子 集Gh所具有的模式作为有效测量模式,与该模式类子集Gh对应的定标参数βh 为对被测样品实测时计算元素含量采用的定标参数; g、提取与该模式类子集Gh对应的特征背景光谱数据模式类子集Ghb,选择 特征背景光谱数据模式类子集Ghb中所有特征背景光谱数据序列Gi,jb(k)中位置k 的最大值作为有效测量模式类模板序列位置k的上限值Ghm(k),位置k的最小值 作为有效测量模式类模板序列位置k的下限值Glm(k),即 id="icf0006" file="A2009100755780003C1.tif" wi="38" he="8" top= "149" left = "147" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/> id="icf0007" file="A2009100755780003C2.tif" wi="36" he="8" top= "160" left = "21" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>形成有效测量模式类模板 id="icf0008" file="A2009100755780003C3.tif" wi="37" he="4" top= "162" left = "116" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>其中,1≤k≤ N,E为特征背景光谱数据模式类子集Ghb中特征背景光谱数据序列Gi,jb(k)的个 数,N为特征背景光谱数据序列Gi,jb(k)的序列长度; 2)、被测样品实际光谱测量数据处理步骤; h、对被测样品进行单次激光感生光谱测量,并记录该次光谱测量数据Gj, j=1,2,…;且以序列方式表示:Gj(k)=[X1,X2,…,Xk,…,XN],N为序列长度; i、对激光感生光谱数据序列Gj(k)进行L尺度的一维离散平稳小波分解, 得到与激光感生光谱数据序列Gj(k)对应的高频分解系数 id="icf0009" file="A2009100755780003C4.tif" wi="25" he="6" top= "238" left = "142" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>和低频分 解系数 id="icf0010" file="A2009100755780003C5.tif" wi="27" he="6" top= "249" left = "35" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>其中,L值与步骤b中L值相同; j、以步骤g得到的低频小波分解系数Wja进行光谱重构,获得与激光感生 光谱数据序列Gj(k)对应的特征背景光谱数据Gjb;特征背景光谱数据Gjb同样以 序列方式表示: id="icf0011" file="A2009100755780004C1.tif" wi="58" he="6" top= "38" left = "56" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>且序列长度与光谱测量数据序列 Gj(k)的序列长度相同; k、判断特征背景光谱数据序列Gjb(k)是否与有效测量模式类模板 id="icf0012" file="A2009100755780004C2.tif" wi="34" he="4" top= "73" left = "21" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>匹配,即 id="icf0013" file="A2009100755780004C3.tif" wi="39" he="5" top= "72" left = "77" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>是否成立,如成立,该特征背景 谱Gjb(k)属于有效测量模式类,则与该特征背景光谱数据Gjb的测量光谱数据Gj 有效; l、对被测样品重复执行步骤h至步骤k,直到获得三次以上的有效测量光 谱数据Gj; m、对所获得的有效测量光谱数据Gj按照步骤f中得到的与有效测量模式 类子集Gh对应的定标参数βh进行元素含量计算,以计算结果的平均值作为被测 样品的元素含量分析结果。
公开号  101666746
公开日  2010-03-10
专利代理机构  山西太原科卫专利事务所
代理人  朱源 骆洋
颁证日  
优先权  
国际申请  
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