拉曼光谱预处理与拉曼成像插值算法的研究

发布时间：2021-09-03 06:11

　　噪声和荧光背景是拉曼光谱采集过程中面临的主要挑战,这使得拉曼光谱分析及成像变得十分困难。本文提出一种基于小波理论的拉曼光谱预处理算法,该算法包含去噪和基线校正功能,可自动完成对拉曼光谱的前期处理。首先,我们对传统的尺度相关性去噪法进行改进,完成拉曼光谱的去噪。之后对信号进行基线校正,分五个步骤:1)谱峰位置的检测;2)基于Haar小波进行连续小波变换,完成二阶导数的近似计算,进而将谱峰区域和背景区域分离;3)从谱峰密集区域（Peak Intensive Area,PIA）中估计阈值,用于进一步的谱峰识别;4)对谱峰端点、谱峰及谱峰位置进行修正;5)去除背景后,对谱峰端点进行二次修正。将该方法用于模拟拉曼光谱与实验获取的拉曼光谱进行处理,得到了很好的去噪效果与良好的背景校正性能。此外,该预处理算法几乎不需要人为干涉,便可自动完成去噪和去背景处理。拉曼成像是基于拉曼技术的样品分析过程中一个非常重要的环节,对检测区域内某种物质成分的浓度、分布以及变化情况都有着较为完整的统计与描述。目前大多数拉曼成像系统是基于点扫描模式,为了节约扫描时间,保证在扫描过程中测量环境及样品的一致度,通常尽量减少扫... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

对一组阶跃信号进行小波变换处理后其细节尺度上对应信号突变处小波系数的变化情况：a离散小波变换；b平稳小波变换

Haar小波波形图

图 2-4 Mexican Hat 小波波形图es 小波族小波函数族[29]是由比利时著名的小波学家 I. chies 的简写，db(1,2,3…)中的序号表示小波阶

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于显微拉曼光谱的稀酸预处理马尾松细胞壁解构机理研究[J]. 陈胜,张逊,许凤.  光谱学与光谱分析. 2018(07)
[2]基于特征提取的低信噪比拉曼光谱去噪方法研究[J]. 范贤光,王秀芬,王昕,许英杰,阙靖,王小东,何浩,李韦,左勇.  光谱学与光谱分析. 2016(12)

博士论文
[1]拉曼光谱数据处理与定性分析技术研究[D]. 姜承志.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014



本文编号：3380568