宽视场干涉系统中光谱分析算法的研究

在宽视场静态傅里叶变换干涉系统中,静态干涉条纹获取后需要进行相应的标定处理,最终得到光谱分布函数还需要有对应的光谱分析算法,本文设计开发了一种专门应用于此系统的光谱分析算法,并采用C#语言完成了完整的软件系统。     

基于静态傅里叶变换干涉系统的光谱数据处理

设计了一种利用静态傅里叶变换干涉系统的光谱分析算法,可以通过静态条纹获取光谱分布函数及波长标定。实验采用五种不同波长的激光器,用M2CL-CCD探测器采集得到干涉条纹,再经该算法得到光谱信息,与用Q857B型光谱仪产生的光谱信息作比较。应用主成分分析法计算得到波长主峰和几个次峰的相似度总和大于0.95,由实验结果可知该算法实现了光谱分辨率132.1cm-1的光谱分析。     

基于FFT的傅里叶光谱Matlab仿真分析

采用迈克尔逊干涉装置测定了钠光灯和汞灯的干涉图,利用傅里叶光谱中存在的干涉图和光谱图的变换关系,通过快速傅里叶变换（FFT）的方法分析了钠光灯和汞灯的辐射光谱.Matlab仿真分析结果表明,采用傅里叶变换光谱可以清晰地展现辐射源的辐射光谱.     

基于静态干涉系统的井下甲烷浓度实时监测系统的研究

为了保证井下工作安全,设计了一种CH4实时在线监测系统。在分析了CH4气体特征吸收光谱的基础上,系统采用静态傅里叶变换干涉具及柱面镜等组成。通过线阵CCD采集静态干涉条纹,由光谱分析算法求出各个波长上的光强衰减度,最后通过比尔-朗伯定理、浓度程长积公式等反演CH4气体的浓度。仿真计算了光源光强、出射光强与瓦斯浓度的函数关系,验证了采用5 m W的DFB激光器,可以保证变化区域基本线性。系统采用分子筛过滤处理的方法,克服了目前光谱检测系统无法在井下复杂环境应用的难题。实验显示,在5 cm的气室中,经分子筛过滤保护的光谱探测系统可以在潮湿、粉尘的环境中稳定工作。采用傅里叶变换光谱分析法求解CH4浓度时,最小探测精度可达0.01%。     

夫琅和费正交双缝衍射干涉光强分布的讨论

用傅里叶变换的方法，计算夫琅和费正交双缝的衍射光强分布，作了详尽的讨论，求出了光强分面中所包含的全部空间频率、空间周期和干涉条纹的走向。以列表方式归纳在一起，并作了认真的总结。     

基于光栅信号控制干涉图数据采样方法研究

该文介绍了红外光谱仪的发展,给出常用He-Ne激光控制干涉图采样的方法,并提出了一种基于光栅信号控制采样的方法。在傅里叶变换红外光谱仪中,干涉仪是其核心部件。红外光谱图由干涉图进行傅里叶逆变换得到,必须对等距离光程差采样才能得到完整干涉图。光栅栅距与位移一一对应关系,不仅保证了等光程差采样,而且光栅副与干涉仪集成,便于红外光谱仪系统小型化。     

基于Wollaston棱镜傅里叶变换光谱测量实验研究

Wollaston棱镜的偏振干涉傅里叶变换光谱测量技术利用相干的原理,克服高分辨率与大光通量之间的矛盾;并且相比于传统的迈克尔逊干涉技术,省去了精密的位移控制装置,更适合现场的在线应用测量。本文在可见光波段分别测量了632.8nm、660nm和532nm及三波长共同的干涉条纹,进行了光谱反演,获得了较为理想的实验结果,验证了结构装置的可行性,并且为进一步的实用化提出了改进建议。     

一种新的流体质扩散激光全息干涉图像处理方法

将基于傅里叶变换的相位检测原理应用于流体质扩散系数测量中的图像数据处理，提出了一种新的流体质扩散激光全息干涉条纹图像的处理方法。该方法由小波变换去噪、频域窗口滤波、全息图物像再现及最小二乘法相位展开等步骤组成。采用该方法对实验中采集的标准体系0.33mol／LKCl溶液在298.15K下与水的质扩散干涉条纹图像，     

傅里叶变换全息的计算机模拟

傅里叶变换全息图不是记录物光本身,而是记录物光的傅里叶频谱.利用透镜的傅里叶变换性质,将物体置于透镜的前焦面,在照明光源的共轭像面位置就得到物光的傅里叶频谱,再引入参考光与之干涉,在干涉图样中就记录了物光的傅里叶变换光场的振幅和相位的全部信息.利用MATALB语言的强大的快速傅里叶变换和灵活多变的图像处理能力,完整地模拟了傅里叶变换全息的全过程.与实际实验相比较,直观、经济;模拟实验参数可调,现象明显.可以加深对傅里叶变换全息理论的理解.     

计算机模拟光源的光谱强度分布对杨氏双缝干涉条纹的影响

本文利用计算机模拟杨氏双缝干涉实验,求解出不同光谱强度分布时干涉条纹的可见度曲线、光强分布曲线和干涉图样,通过对比不同条件下的干涉结果,说明了光谱强度分布对干涉条纹的影响。     

基于短时傅立叶变换特征提取和卷积神经网络的LAMOST恒星光谱分类研究

光谱分类是研究恒星光谱的重要内容之一,对其进行准确分类识别在天文研究领域有着重要意义.提出一种新的光谱特征提取方法,利用短时傅里叶变换将一维光谱变换为二维傅里叶谱图像,然后利用卷积神经网络对得到的二维傅里叶谱图像进行分类,由于二维谱图像具有新的特征分布,提高了分类精度;在此基础上,为降低短时傅里叶变换中的采样过程造成的信息损失,在进行短时傅里叶变换前先利用一维卷积对一维恒星光谱数据进行处理,以提高分类准确率,实验结果显示证明了新的方法的有效性.     

量块中心长度绝对测量中干涉条纹的自动判读

利用高分辨率的图像采集系统读取干涉条纹,是提高量块长度测量准确度的前提条件。该文介绍利用激光干涉与数字图像处理技术以及应用快速傅里叶变换分析干涉条件方法,分析并解决量块中心长度的自动测量。系统采用了２个频率稳定的激光器,提高了视场照度和相干强度。分别在２种波长下,自动测量量块中心干涉条纹小数部分。仪器由ＣＣＤ摄取干涉条纹,计算机计算量块中心条的位置。该方法不但提高仪器的自动化程度,而且能够提高测量     

一种红外傅立叶变换光谱仪干涉失调自动校准算法

分析了红外傅里叶变换光谱仪产生干涉调制度失调的原因,随后提出了自动校准算法,自动校准算法包括粗调,细调,精调三个闭环处理环节.利用两维步进电机进行搜索红外傅里叶变换光谱仪干涉调制度最大位置.实验结果表明该自动校准算法能够自动校准红外傅里叶变换光谱仪失调.     

一种无阈值的傅里叶窗口滤波算法

提出了一种无需设定阈值的傅里叶窗口滤波算法,该方法解决了加窗傅里叶变换法无法克服的阈值问题,得到单一最佳频率图像,并大大缩短了计算时间．该方法可用于各类条纹图像的低通滤波,为从条纹图中进一步提取变形相位奠定了良好的基础．笔者介绍了自动窗口傅里叶变换算法的原理,利用该算法对散斑图进行了处理,并与加窗傅里叶变换法的滤波结果进行了对比．实验结果证明了无需设定阈值的傅里叶窗口滤波算法具有良好的滤波效果．     

提高傅里叶变换光谱仪分辨率的一种方法

从傅里叶变换光谱的基本原理出发,得出傅里叶变换光谱仪内部的双光束干涉的光程差是影响其分辨率的最主要因素.介绍了几种通过改变仪器的结构设计,来增加双光束干涉的光程差,从而提高仪器分辨率的方法.在分析聚焦型干涉仪和折返式干涉仪的结构基础上,设计了多面多次反射干涉仪,在相同制作误差和运动误差情况下,此干涉仪的分辨率比前者提高了约一个数量级.给出了扩展光源情况下仪器的分辨极限.     

红外图像与热分析法联合分析药品包装材料成分

利用傅里叶变换衰减全反射红外光谱结合热分析对4种不同型号的塑料药瓶进行成分分析,并运用红外图像系统研究了塑料药瓶组成成分的分布情况.结果表明:4种药瓶主要成分为高密度聚乙烯(HDPE),此外里面含有一定量的聚丙烯(PP),红外图像系统分析结果与热分析及傅里叶变换衰减全反射红外光谱的实验数据相吻合.红外图像系统能够将混在复杂混合体系中的痕量杂质检出,为药品包装材料检验提供一种与国外同行同步的技术手段.     

基地莫尔干涉技术的相位物体测试系统

基于莫尔条纹干涉技术,利用傅里叶频谱的分析方法,对相位物体的测试系统进行了设计,导出了不同光强分布对应的莫尔条纹方程及光强度分布公式。     

基于方棱镜的大错位电子散斑干涉形貌测量技术

分析了方棱镜的剪切原理,提出了利用方棱镜作为剪切元件的大错位电子散斑干涉形貌测量技术.利用方棱镜作为剪切元件,对被测物体进行微小偏转以引入载波条纹,通过CCD摄像机采集载波条纹图,利用傅里叶变换法解调可得到物体高度的位相信息,从而实现物体的形貌测量.     

干涉法测量气体温度场的深入研究

研究了光学干涉方法测量气体的温度分布,组建激光干涉测量系统,通过实验得到有温度扰动的气体流场的干涉条纹,用CCD采集干涉条纹图,并对其进行傅立叶变换、相位提取和数值计算等分析处理,得出气体的温度场分布.光学干涉法可以实现高效、高精度、全场温度分布的测量,适用于工业应用中的温度测试.     

基于莫尔干涉技术的相位物体测试系统

基于莫尔条纹干涉技术,利用傅里叶频谱的分析方法,对相位物体的测试系统进行了设计,导出了不同光强分布对应的莫尔条纹方程及光强度分布公式．