紫外-可见吸收光谱法水质检测系统的噪声分析与处理研究

直接紫外-可见光谱法检测水质参数具有检测速度快、成本低、无二次污染、可实现在线和原位测量等优点,但受限于光谱检测精度和检测设备成本。基于该方法的检测系统一直较难推广。为此,利用海洋光学的工业级光谱仪USB2000+及脉冲氙灯光源搭建了一套低成本、快速的水质光谱检测系统。进而,在对系统噪声源进行全面分析的基础上,利用小波包软阈值去噪方法对原始光谱数据进行去噪处理。为了有效地评价去噪效果,同时采用海洋光学科研级光谱仪QE65000配合稳定的氘钨灯光源搭建标准光谱检测系统,对同一样本溶液进行了紫外-可见吸收光谱采集。实验结果表明,搭建的系统能稳定、有效地采集原始光谱数据,进一步对原始数据采用基于软阈值的小波包去噪,能在保留水样紫外-可见吸收光谱特征的前提下,有效地去除原始光谱的各种噪声,提高光谱的信噪比,为采用低成本光谱检测设备进行水质参数分析奠定了基础。     

基于中值滤波和小波变换的图像去噪

针对混合噪声的特点,提出一种中值滤波和小波变换相结合的去噪方法。首先对噪声图像进行中值滤波,然后再通过小波阈值法对噪声进行去除,达到去噪目的。最后进行了Matlab仿真实验以及客观标准评价,结果表明:这种方法改善了图像质量,去噪效果优于传统的软、硬阈值方法以及单纯的中值滤波方法,可以有效的去除混合噪声。     

基于天然气组分红外光谱图的数据预处理方法研究

利用红外光谱分析仪对天然气组分进行组分分析时所获得光谱信号往往会受杂散光、噪声、基线漂移等因素的干扰,从而影响最终定量分析结果,故需要在建模前对原始光谱进行预处理。为解决仪器测量光谱图的噪声干扰问题,本文提出一种Savitzky-Golay平滑法结合sym6小波函数软阈值去噪法对光谱图进行预处理。将传统的预处理方法与SG平滑法结合小波函数法进行对比分析。结果表明,以SG平滑法结合sym6小波函数软阈值去噪法对光谱图进行预处理,其拟合优度数值最高为0.98652,残差平方和数值最低为5.50694,证明使用该方法后的函数分峰拟合效果最佳,处理效果优于传统方法。     

海缆布里渊光时域反射信号的去噪方法研究

为了从噪声背景中有效地提取光电复合海缆的布里渊光时域反射信号,根据信号的特点,提出了采用小波阈值法对实时信号进行去噪处理。针对小波阈值去噪参量设置的基础性问题,通过理论分析和实验对比确定了适于海缆布里渊光时域反射信号去噪处理的最优参量,并与中值滤波、均值滤波的去噪效果进行了对比。结果表明,相对于两种传统的滤波方法,最优参量下的小波阈值法能有效去除噪声,不仅信噪比提高了14.1dB,而且能检测出100με的应变变化。该研究对于探索海缆布里渊光时域反射信号的高效处理方法具有重要参考价值。     

一种改进的小波去噪方法在OTDR中的应用

光时域反射仪(OTDR)测试中,系统链路噪声严重影响测试准确度,尤其是对于0.05~0.2 dB熔接损耗的准确检测,需要提高测试曲线的信噪比。根据OTDR波形特点,在小波阈值去噪的基础上提出一种改进的小波去噪方法,改进阈值利用对数函数的非线性并引入噪声方差,更利于滤除噪声;改进阈值判断函数留下原始数据细节并滤除噪声,且不改变反射事件和非反射事件的波形属性。实际测试表明:测试曲线相对信噪比提升了10 dB以上,去噪后配以曲线平滑滤波和恒虚警(CFAR)检测,准确检测出熔接事件。     

基于多级中值滤波—提升小波技术的图像去噪

针对实际图像含有椒盐噪声及高斯噪声等混合噪声,在中值滤波基础上,采用一种改进型多级中值滤波技术抑制椒盐噪声。首先构造多级中值滤波器,找出混合噪声的位置分布矩阵,然后对含噪图像进行多级中值滤波;同时,对原始小波进行提升,构造提升小波,采用提升小波自适应阈值去噪方法抑制高斯噪声。对含不同混合噪声图像进行去噪实验。结果表明：采用本文方法,计算速度快,提高了图像信噪比,图像细节边缘保护能力强,混合噪声得到有效抑制,去噪效果好。     

一种改进的小波系数相关滤波算法

提出一种改进的小波系数相关滤波算法。该算法在小波系数相关滤波的基础上,对去噪后的小波系数进行中值平滑,再重构新的小波系数,获得去噪后的信号。利用新的小波系数重构信号,有效降低了信号中的噪声,减少了小波相关滤波算法存在的"毛刺"。仿真试验结果表明,当信噪比在5 dB-15 dB范围内变化时,该算法在均方根误差(RMSE)和平滑度2个指标上均优于原算法,具有更好的降噪效果。     

中值滤波和小波变换相结合的图像去噪研究（英文）

为了保持原始图像在去噪过程中的边缘信息,文章提出了小波变换与中值滤波相结合的办法来处理含噪图像。首先对含噪图像进行小波分解,然后用中值滤波和不同的阈值(硬阈值、软阈值)处理小波分解后的子频带。该方法在去噪的同时保留了图像的边缘信息。实验证明,该方法的去噪效果优于单独使用小波去噪或中值滤波的方法。     

利用改进阈值的平移不变量小波处理FBG传感信号

噪声是影响光纤布拉格光栅(FBG)传感系统精确解调中心波长的一种重要因素。小波变换因 具有良好的时频特性和多分辨率特性而去噪性能较好。本文通过分 析小波传统软、硬阈值去噪方法,发现它们存在影响系统的测量精度缺陷,并且其函数表达 式有难以确定的可调因子。提出一种不含调节因子的改进阈值函数并将这种改进阈值与平 移不变量(TI)小波 去噪法相结合处理FBG传感信号噪声,以提高传统小波去噪法的去噪效果。对FBG模 拟信号与实验信号去噪,结 果表明,采用基于改进阈值的TI小波能处理不同FBG含噪(从5dB到40dB)信号,且获得最 好的信噪比(SNR)和均方根误差(RMSE)性能。与传统 软阈值去噪法相比,信噪比平均提高3dB,与参考的改进阈值去噪法相比,信噪比平均提 升2dB,满足提高FBG传感系统测量精度的要求。     

针对拖尾噪声的中值滤波-小波消噪算法分析

与高斯噪声相比,拖尾噪声有更多的异常值,利用传统的小波阈值方法不能对其有效消噪.提出利用中值滤波-小波消噪方法进行处理,首先利用中值滤波抑制异常值,然后利用小波阈值方法消除残留噪声,并给出了适合拖尾噪声的消噪效果评价准则.基于提出的准则,通过实验比较了小波阈值方法与中值滤波-小波消噪方法的消噪效果,结果表明所提出的方法能更好的消除拖尾噪声,具有较好的鲁棒性.     

用于光纤传感的可调半软阈值小波去噪算法

针对大容量超弱FBG传感网络解调系统的干涉噪声和固有电子学噪声,基于传统小波阈值算法去噪时软、硬阈值函数存在恒定偏差及连续性差的缺点,提出一种改进的小波阈值去噪算法。该算法引入了调解因子和半软阈值因子,完成向软、硬阈值函数的转变,保证了连续性且降低重构误差。仿真结果表明,该函数不仅在连续性上优于传统的阈值函数,重构时对信号的还原度较高,信噪比(SNR)相比于软、硬阈值函数均有所提高,平均提升了0.1034 dB、2.4327 dB,而均方根误差(RMSE)相比于软硬阈值函数均有所降低,平均降低了0.1665、0.1687。新阈值函数相比于传统阈值算法能够获得更优良的去噪效果,可为光纤布拉格光栅传感网络高精度寻峰解调去噪提供参考。     

双模噪声背景下自适应小波阈值去噪

在分析双模噪声模型统计特性的基础上提出自适应小波阈值算法。新算法中设计改进的阈值函数和控制函数,克服了传统硬、软阈值法的不足,并且自适应得到最佳控制因子。该算法对加入双模噪声的信号进行闭环反馈处理：小波分解、阈值量化处理、小波逆变换重构信号、控制函数寻优。Matlab 2012 a仿真结果表明,该算法相对于传统硬、软阈值法,去噪图形曲线清晰、光滑、连续性好,信噪比分别提高9 dB和4 dB。在双模噪声背景下,自适应小波阈值去噪有效、可行,拓展了小波阈值算法的应用。     

Wavelet domain denoising method based on multistage median filtering

There are two main problems in the threshold denoising method based on wavelet transform. One is the difficulty of threshold selection, and the other is the inconsistence of the dip and curved events in the low signal-to-noise ratio (SNR) seismic data after denoising. In image denoising, multistage median filtering can preserve the details of the signal. So we proposed a denoising algorithm in wavelet transform domain based on multistage median filtering. Using this method the flat region and the edge region are differentiated by the difference between the maximum mid-value and the minimum mid-value, which preserves the details, thus improves the denoising effect. The simulation data and the real data processing results reveal that this method has stronger ability in separating signal from noise than that of the threshold denoising method.     

改进小波阈值去噪在PCB图像检测中的应用研究

应用自动光学检测仪检测印刷电路板图像的过程中,图像去噪是至关重要的一个步骤,针对PCB板图像对比度差、动态范围小、图像模糊等问题,提出了一种改进的小波阈值去噪算法。该算法对含噪声的PCB图像进行小波分解,在对分解后不同尺度下的小波系数按照改进的阈值方法进行处理的基础上,进行PCB图像重构。实验结果表明,该方法的均方根误差以及峰值信噪比值均优于传统的软硬阈值去噪方法,是一种有效的图像滤波算法。     

小波域中值滤波在激光陀螺信号处理中的应用

各种随机噪声是导致激光陀螺产生误差的主要因素,且其性质特殊,很难用传统的滤波方法去除。为了减小激光陀螺的随机误差,提高测量精度,提出了小波域的中值滤波器滤波方法,对激光陀螺零漂数据进行了滤波,并采用Allan方差法对滤波效果进行了定量分析。结果表明,此方法的滤波效果优于中值滤波和小波软阈值滤波效果,能有效地减小激光陀螺零漂信号中的角度随机游走、角速度随机游走、速率斜坡、零偏不稳定性和量化噪声,提高激光陀螺零漂输出的稳定性。     

自适应阈值函数小波算法的电机振动信号去噪

通常采集的电机振动信号中都含有噪声成分,一般采用小波阈值去噪处理可以达到理想的效果,但是传统软、硬阈值函数存在恒定偏差或不连续等缺点,不能很好的保留有用信息。针对这一问题,文中提出了随分解层数自适应且具有调整参数的阈值函数。改进的小波阈值函数连续、可微且具有渐进性,通过遗传算法做调整参数寻优,在保留大部分原始信号的基础上进行去噪,使得新的小波去噪算法在保留有用信息与去除噪声之间有较好的平衡性。实验中将该方法应用于所采集的电机振动信号,结果显示,该方法具有更高的信噪比与较低的均方根误差,能够更好的滤除噪声,保留原信号的有用信息。     

基于参数估计和感知提升的语音增强降噪算法

为了提高单通道语音增强降噪算法的整体质量,该文从噪声消除和语音感知两个角度出发对传统语音增强算法进行改进,通过引入多种处理手段来达到最佳优化效果。首先在参数估计方面,把基于弱语音出现的平滑算法加入到基于固定先验信噪比的软判决方法中来解决噪声谱过估计问题,并根据语音帧存在概率动态调整平滑因子,从而提高先验信噪比的跟踪效果。其次在语音质量感知提升方面,采用谐波恢复的方法重建语音段的高频谐波分量,并采用相位补偿和增益平滑的方法消除静默段和语音段的音乐噪声。实验结果表明,相比传统算法,该文算法通过引入参数估计改进模块和感知质量提升模块,在消噪效果和语音质量两方面均得到了较大的提高,并适用于多类噪声环境和信噪比条件。     

子波变换去噪的一种新算法

在图象平滑中，经常采用均值滤波和中值滤波。然而均值滤波对高斯白噪声比较有效而中值滤波对脉冲噪声比较有效。因而寻求对两种噪声都有效的去噪算法是我们所希望的。本文在概要介绍子波变换的基础上，首先从理论分析和实验计算两个方面详细讨论了脉冲信号和高斯白噪声的子波变换特性。然后说明了一种对脉冲噪声和高斯白噪声同时有效的新的去噪算法。最后利用改进的去噪算法对一维信号和二维信号进行了实验，并给出了数字仿真的结果。