低信噪比的二維光纖光譜數(shù)據(jù)輪廓恢復及擬合方法.pdf

1、大天區(qū)面積多目標光纖光譜望遠鏡(Large Sky Area Multi-Object FiberSpectroscopy Telescope，簡稱LAMOST)，又稱郭守敬望遠鏡，是我國自主研制成功的大口徑兼具大視場的主動反射施密特望遠鏡。LAMOST的建成使我國在光學儀器制造、海量信息處理等技術(shù)領(lǐng)域邁入新臺階，也為世界天文學的觀測研究提供了卓越的觀測手段和研究平臺。
　　本文以LAMOST的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，介紹了該子系統(tǒng)的

2、數(shù)據(jù)類型和處理過程，主要研究光譜抽取之前的預處理問題。針對觀測獲得的二維光譜數(shù)據(jù)信噪比較低的問題進行光譜輪廓的恢復工作，包括宇宙射線的檢測和去除以及光譜信號降噪兩方面，以改善光譜圖像的質(zhì)量;針對實測光譜輪廓的不對稱和頂部平坦的特性，提出新的輪廓擬合模型和迭代求解方法，提高擬合精度，為高準確度的光譜抽取做準備。本文的主要內(nèi)容和貢獻如下:
　　1.研究了宇宙射線的檢測和去除方法。依據(jù)宇宙射線和光譜輪廓在圖像形狀和灰度值方面的區(qū)別，提出

3、基于局部信息主動輪廓模型的宇宙射線檢測法，采用全變分范數(shù)對偶形式的數(shù)值解法，快速獲得全局最優(yōu)解，然后利用圖像恢復模型進行射線點的去除。實驗結(jié)果驗證了算法的正確性，為低信噪比光譜信號的降噪做了準備。
　　2.研究了低信噪比一維光譜信號的降噪。針對傳統(tǒng)低通濾波無法濾除混疊噪聲的不足，根據(jù)光譜信號和噪聲在時頻域上的分布差異，在Wigner變換域提出基于先驗信噪比的加權(quán)濾波新思路，設(shè)計合適的權(quán)重函數(shù)，抑制混疊噪聲的同時保持有效信號。模擬數(shù)