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基于小波变换和高斯拟合的在线谱图综合处理方法
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:《光谱学与光谱分析》
  • 时间:0
  • 分类:O657[理学—分析化学;理学—化学] TP301[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]西安交通大学智能网络与网络安全教育部重点实验室,陕西西安710049, [2]防化研究院,北京102205, [3]国家农业信息化工程技术研究中心,北京100097, [4]北京普析通用仪器有限责任公司,北京100081
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2011CB706900)资助
中文摘要:

微小型移动式现场在线检测技术是分析仪器发展的新领域。针对复杂工作环境中谱图存在强噪声干扰、谱峰重叠、不规则峰形等严重影响仪器的定性和定量准确度的瓶颈技术,提出了一种基于小波变换和高斯拟合相结合的谱图在线综合处理方法,用自研的仪器对甲苯和全氟三丁胺两种典型化合物的谱图进行了处理,并与实验室分析仪器普遍应用的算法进行了对比分析。结果表明,综合方法能够有效解决强噪声干扰、谱峰重叠、不规则峰形问题,提高仪器的定性和定量准确性,同时能够实现数据压缩,满足仪器的在线实时检测要求。综合方法处理甲苯特征峰的平均信噪比(SNR)较移动平滑方法提高了1.3倍,峰位误差ΔM降低了3.6倍,处理全氟三丁胺谱图的数据压缩比为197∶1。

英文摘要:

Miniature mobile field spectrometry is pivotal equipment for qualitative and quantitative in-situ analysis of chemical substances.To solve the problem of spectrum signal interfered by complicated noise,overlapped and irregular peak shape recognition,and quick monitoring,an integrated on-line processing method for spectrometric data based on wavelet transform and Gaussian fitting was developed.In this way,toluene and perfluorotributylamine were processed,and the results shows that the integrated method can powerfully and effectively eliminate the noise,retain the original feature,and correct the overlapped and asymmetrical peaks,which can improve the analysis accuracy of instrument,and also achieve data compression.In addition,the method satisfies the requirement of on-site analysis for mobile field spectrometry.For the processing of mass spectra of toluene,at the characteristic peaks of 91 and 92,the SNR increased 1.3 times compared to that of moving average smoothing method,while the error between original peaks and theoretic peaks decreased 3.6 times.In addition,Gaussian fitting described the multipoint mass spectra data by three Gaussian parameters,and achieved data compression.For the processing of mass spectrogram of perfluorotributylamine,the ratio of compression was 197∶1.

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642