基于曲線擬合和濾波的FTIR-ATR基線漂移處理算法研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)食品與要藥物的安全性要求越來越高，這就要求我們對(duì)食品和藥物等物質(zhì)的成分認(rèn)識(shí)更加深入。為了保證這些直接與人們生活息息相關(guān)的產(chǎn)品的質(zhì)量，我們一方面要能夠?qū)σ呀?jīng)下線的產(chǎn)品進(jìn)行精確的定性、定量檢測(cè)，另一方面還需要能夠在生產(chǎn)的過程中對(duì)生產(chǎn)流程做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)中各個(gè)環(huán)節(jié)的控制，做到及早發(fā)現(xiàn)問題，把安全風(fēng)險(xiǎn)降到最低。紅外光譜在這方面有著很重要和廣泛的應(yīng)用。從光譜儀獲得光譜數(shù)據(jù)含有很多的缺陷。要想用光譜來進(jìn)行定量定性分

2、析，就需要對(duì)紅外光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。而其中最重要的就是從新校準(zhǔn)由于測(cè)量條件和環(huán)境變化等所引起的基線漂移。
　　針對(duì)基線漂移噪聲的特性，本文在基于濾波的方法中提出了中值濾波與小波變換的綜合處理算法。這種方法是采用中值濾波算法從光譜信號(hào)中提取基線信號(hào)的大概輪廓，然后采用小波變換的方法對(duì)基線信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步平滑與校正。中值濾波算法可以獲得基線信號(hào)的大概輪廓，與此同時(shí)也會(huì)帶來“臺(tái)階”形狀的失真，這就是因?yàn)橹兄邓惴ǘ鸬慕財(cái)嗾`差。實(shí)驗(yàn)表明中

3、值濾波-小波變換綜合處理算法可以削弱這種截?cái)嗾`差。
　　本文在基于插值的方法中研究了常用的插值方法用于光譜基線漂移校正。針對(duì)常用插值方法存在的缺陷，本文提出了一種改進(jìn)的偏最小二乘法用于基線漂移校正。傳統(tǒng)的插值方法擬合基線的效果十分依賴于特征插值點(diǎn)的選擇，擬合的效果十分的不穩(wěn)定。改進(jìn)的偏最小二乘算法采用直方圖背景估計(jì)方法估計(jì)出原始光譜的背景值，通過迭代的計(jì)算估計(jì)出漂移的基線，具有更高的適用性和穩(wěn)定性。通過仿真實(shí)驗(yàn)也表明該方法漂移基線