基于定镜动态准直的傅里叶变换拉曼光谱仪

本文介绍了一种基于定镜动态准直的傅里叶变换拉曼光谱仪。光谱仪采用了迈克尔逊干涉仪将拉曼光信号调制成干涉信号,通过计算机对干涉信号做快速傅里叶变换(FFT)得到拉曼光谱。为了克服干涉仪中动镜和定镜两面平面反射镜之间在运动过程中产生倾斜和振动,导致拉曼光谱调制度和信噪比降低,设计中采用了通过控制三个磁力线圈的磁场力的方式动态调整定镜的姿态实现动态准直。采用单晶硅材料作为样品对仪器性能进行测试,实验结果表明,该拉曼光谱仪的分辨率达到2 cm-1,测试硫的光谱和三氧化二锑的光谱的信噪比优于100:1。该仪器的设计和研发为我国未来同类仪器的创新发展做出有益探索。     

傅里中变换光谱仪基本参数的设计研究

傅里叶变换光谱仪基本工作参数的确定是仪器设计水平和应用效果的主要决定因素。本文阐述设计可见区傅里叶变换光谱仪时对其主要工作参数的研究，并给出了设计和实验结果。     

傅里叶变换光谱经典计算技术

详细讨论了傅里叶变换光谱仪从干涉图数据获得复原光谱的三种经典计算技术，给出了数学表达式及干涉图计算过程，比较了三种计算优缺点，为正确选择计算方法提供了理论依据。     

傅里叶变换光谱仪用红外水平衰减全反射测试仪

介绍了用于傅里叶变换光谱仪的红外水平衰减全反射(ATR)测试仪的基本原理和设计思想,分析了影响光谱强度的穿透深度和反射次数。将光斑缩小三倍聚焦到样品上,把光路还原聚焦到接收器上,对能量利用率进行了分析计算。给出了在FTS-7傅里叶变换光谱仪上用该测试仪测量的几种样品的光谱图。结果表明,该测试仪能量利用率为5％,全反射１５次,所测谱图质量接近于同类装置水平。     

基于LabVIEW的光纤傅里叶变换光谱仪数据处理技术

为了提高编程效率与增强光谱仪数据分析处理能力,结合LabVIEW软件在信号处理方面的优势,利用虚拟仪器技术实现了光纤傅里叶变换光谱仪干涉图处理与光谱复原。采用均匀抽样算法,利用由光纤Mach-Zehnder干涉仪输出的参考光干涉图过零点取样,实现对测试光干涉图的等光程间隔采样,消除了由压电陶瓷非线性光程调制引起的误差。采用求摸法复原出光谱图,自动消除了相位误差。利用LabVIEW软件完成了对宽带ASE光源的干涉图数据采集、显示与处理并最终得到光谱图。结果表明,与光栅光谱仪测得的光谱相比,光谱线型趋于一致。     

傅里叶变换光谱仪基本参数的设计研究

傅里叶变换光谱仪基本工作参数的确定是仪器设计水平和应用效果的主要决定因素。本文阐述设计可见区傅里叶变换光谱仪时对其主要工作参数的研究，并给出了设计和实验结果     

傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪新进展

<正> 从本届BCEIA展览会上各公司展出的仪器及提供的资料看,FTIR光谱仪最新进展有以下几点。1 仪器日益智能化,实际上是光谱仪的高度自动化 由于计算机技术和自动化技术在仪器中的广泛使用,使得红外光谱仪的调整、控制、测试及结果的分析大部分由计算机程序控制和完成,如显微红外光谱中的图象技术。各公司的显微红外光谱仪均能对样品的某一区域进行面扫描,并最     

全光纤激光傅里叶变换光谱仪的研究

提出将相移技术和数学插值方法应用到全光纤激光傅里叶变换光谱仪中,来消除压电陶瓷(PZT)光纤拉伸器的非线性误差,并进行理论模拟仿真,证明了该方法的有效性。由于直接利用简单的开环电路进行扫描,消除了复杂的闭环电路控制。因此,为制造高分辨力、高通量、高速、低成本和小型化的全光纤激光傅里叶变换光谱仪提供了一种新的方法。     

频谱拟合法提高探地雷达垂直分辨率

探地雷达分辨率限制着探地雷达对目标的识别能力。本文通过对探地雷达回波波形分析,提出利用回波频谱信息提高探地雷达垂直分辨率。首先通过构建电磁波在分层媒质中的传输模型,得到探地雷达对四层介质的频谱传输函数;接着通过计算不同目标厚度模型对应的回波频谱,来拟合真实回波频谱,从而根据拟合误差曲线提取目标厚度。此方法避免了传统反褶积法求取反射系数不唯一、误差大的缺陷。通过对仿真数据和实验数据的处理,证实了本文所提方法起到了提高垂直分辨率的效果。     

基于傅里叶相位差的抗噪声位移估计算法

提出了一种利用连续图像相位谱的差估计运动目标位移的抗噪声算法。根据傅里叶相移特性,用连续两幅图像相位谱差的周期性变化或剖面的斜率计算图像中运动物体的位移。向量滤波的应用在去除噪声的同时,有效保留了周期性信号在一个周期结束点的跳变性质。分段拟合是从周期性信号中计算斜率的合理方法。本算法在频域估计运动位移,能够克服背景光照变化的影响,克服10％的高斯白噪声,分辨率达到一个像素。     

A novel algorithm for acoustic above ground marking based on function fitting

Magnetic Flux Leakage detector (MFL_PIG) is widely used in long-range pipeline inspection. Acoustic above ground marking device is an important part of the location system in the MFL_PIG. A novel above ground marking algorithm based on function fitting is proposed to reduce marking error of above ground markers (AGMs). Experiments were carried out on a 2.5 km long pipeline on site. The results demonstrate that the function fitting algorithm has higher precision and anti-interference ability than traditional marking method-extreme value algorithm, and it works very well when SNR of the signal is greater than −2 dB.     

一种基于最小二乘的不完整椭圆拟合算法

研究了一种基于最小二乘的不完整椭圆拟合算法。基于几何距离的拟合算法可达到较高的拟合精度，但迭代过程敏感于初始条件；由于不完整的椭圆样本点及噪声的存在，简单线性拟合方法可能使拟合结果退化为开放的双曲线，引起拟合失败，基于椭圆约束的代数距离拟合方法可保证拟合结果一定是椭圆，从而为迭代提供适当的初值；利用多个待估计椭圆参数之间的相互约束，即使非常短的椭圆弧也可得到稳定的拟合结果。仿真结果与实际图像应用验证了算法的有效性。     

基于粒子群优化算法的直线拟合及应用

将粒子群优化算法和传统最小二乘法相结合,采用残差平方和准则、绝对残差绝对值和准则、相对残差绝对值和准则建立了一种基于粒子群优化算法的直线拟合方法,获得了比传统最小二乘法拟合要好得多的估计结果,实验证明了该方法的有效性及高精度性。     

A broadband Fourier transform microwave spectrometer based on chirped pulse excitation

Designs for a broadband chirped pulse Fourier transform microwave (CP-FTMW) spectrometer are presented. The spectrometer is capable of measuring the 7-18 GHz region of a rotational spectrum in a single data acquisition. One design uses a 4.2 Gsampless arbitrary waveform generator (AWG) to produce a 1 mus duration chirped pulse with a linear frequency sweep of 1.375 GHz. This pulse is sent through a microwave circuit to multiply the bandwidth of the pulse by a factor of 8 and upconvert it to the 7.5-18.5 GHz range. The chirped pulse is amplified by a traveling wave tube amplifier and broadcast inside the spectrometer by using a double ridge standard gain horn antenna. The broadband molecular free induction decay (FID) is received by a second horn antenna, downconverted, and digitized by a 40 Gsampless (12 GHz hardware bandwidth) digital oscilloscope. The second design uses a simplified pulse generation and FID detection scheme, employing current state-of-the-art high-speed digital electronics. In this spectrometer, a chirped pulse with 12 GHz of bandwidth is directly generated by using a 20 Gsampless AWG and upconverted in a single step with an ultrabroadband mixer. The amplified molecular emission is directly detected by using a 50 Gsampless digital oscilloscope with 18 GHz bandwidth. In both designs, fast Fourier transform of the FID produces the frequency domain rotational spectrum in the 7-18 GHz range. The performance of the CP-FTMW spectrometer is compared to a Balle-Flygare-type cavity-FTMW spectrometer. The CP-FTMW spectrometer produces an equal sensitivity spectrum with a factor of 40 reduction in measurement time and a reduction in sample consumption by a factor of 20. The CP-FTMW spectrometer also displays good intensity accuracy for both sample number density and rotational transition moment. Strategies to reduce the CP-FTMW measurement time by another factor of 90 while simultaneously reducing the sample consumption by a factor of 30 are demonstrated.     

基于椭圆拟合的车辆遮挡处理算法

为了对遮挡车辆进行分割,提出了一种基于椭圆拟合的车辆遮挡处理算法。在遮挡检测方面,利用最小二乘椭圆拟合法检测独立前景区域中的车尾阴影。如果检测到2个车尾阴影,则判断前景区域中存在着遮挡现象。在遮挡处理方面,利用与车道线方向平行的直线将前景区域轮廓分割为2个子轮廓。之后,提出了长轴方向固定的最小二乘椭圆拟合法对2个子轮廓分别进行拟合,并定义2个子轮廓到各自椭圆的距离之和作为分割评价函数,最后选择具有最小评价值的直线作为车辆遮挡的分割直线。实验结果表明,该算法能够准确地检测和分割车辆间的遮挡现象。     

基于精度控制的刀具轨迹自适应拟合算法

为解决传统数控系统在进行曲线曲面离散连续微小线段刀具轨迹加工中频繁加减速、加工速度缓慢、加工质量不高等问题,提出了一种基于精度控制的刀具轨迹自适应NURBS曲线拟合算法,该算法通过提取连续微小线段刀具轨迹的主要特征点,进行基于精度控制的自适应添加特征点的迭代拟合。仿真测试结果表明,该算法可以在保证拟合精度的条件下有效提高计算效率,压缩数据量。     

一种用于三维测量的边缘拟合插值算法

提出一种用于三维体数据体积、表面积测量的断层问边缘拟合插值算法.该算法首先对每一切片找出其轮廓线的几何彤心,将边缘点坐标转化成极坐标;之后根据ρ-θ的关系埘边缘点进行拟合插值,在层间边缘点建立一一对应的关系,最后通过对相邻断层间匹配边缘点极坐标中的ρ进行插值,从而生成中间层的边缘点的极坐标.与其他插值算法相比,该算法只生成并记录各断层的边缘点,减小了数据冗余,插值速度快,且精度好.在三维测量的实验中证明了该算法相对于其他插值算法在速度和精度上的优势.