应用傅里叶变换红外光谱法进行在线工业窑炉高温气体监测时,湍流形成的噪声会影响光谱信噪比和浓度反演的精度。研究新的红外干涉信号-光谱转换的数据处理方法,该方法与传统傅里叶变换的光谱数据处理方法不同,它以零光程差为基准对齐干涉信号,实现多次扫描干涉信号的平均,同时采用复数窗函数与光谱数据卷积的方法来降低光谱旁瓣引起的光谱混叠程度。这种数据处理算法可以减小湍流噪声对气体浓度反演的影响,提高反演精度,减少计算量,提高光谱数据率。以叠加湍流的一氧化碳被动测量实验为例,分析了采用不同数据处理方法得到的光谱信噪比、光谱相关性和浓度反演结果。分析结果表明研究的信号数据处理方法在湍流噪声存在的在线检测中优于传统数据处理方法,采用新的数据处理方法得到的光谱更加精确(光谱相关性更好),气体反演的浓度也更准确,同时可减少系统计算量并缩短系统在线测量的响应时间,这对于在线监测气体浓度的准确性是至关重要的。

彩绘文物是文化遗产研究的重要内容之一。 目前, 许多的化学、 光谱以及数字成像等分析技术应用于彩绘文物研究中, 其中, 高光谱成像技术集光谱分析与成像技术为一体, 具有无损、 快速成像以及“图谱合一”的特点。 其技术特点使得高光谱成像技术在非接触、 无样本的条件下对彩绘文物进行无损研究, 既可以获得彩绘文物的整体形貌特征, 还可以深入分析彩绘文物的光谱特征, 是高光谱成像技术相比于其他彩绘文物研究方法的独特优势。 利用高光谱成像技术研究彩绘文物分为数据采集、 数据分析以及数据应用三步, 其中数据分析与数据应用是研究的主要内容。 通过对高光谱成像技术在彩绘文物中的相关研究成果进行总结归纳, 其数据处理方法主要包括高光谱数据降维、 光谱特征参量化、 光谱解混合以及分类方法四个方面, 并分别描述了四类处理方法的主要功能、 常用方法和已有案例。 从具体应用方向上, 可归纳为视觉增强、 隐含信息挖掘、 保护监测和颜料分析四类, 具体描述了四类应用方向所涵盖的内容以及所解决的问题。 最后对相关研究中存在的挑战和发展前景进行了总结和展望。

偏振光谱强度调制(PSIM)是一种先进的偏振光谱测量技术,测量数据处理是PSIM偏振光谱仪 解析待测光偏振光谱信息的关键环节。从PSIM技术的调制、解调机理出发,结合相关数字信号处 理理论,给出了从PSIM偏振光谱仪系统的测量数据中,解析待测光4个Stokes矢量元素谱的数学原理, 建立了PSIM偏振光谱仪的测量数据处理流程。搭建了PSIM偏振光谱仪实验装置,分别对平行光管直接输 出光信号及平行光管加透光轴水平方向偏振片后输出的光信号进行了测量实验。利用建立的PSIM偏振光 谱仪测量数据处理流程,对实验装置的测量数据进行了偏振光谱信息解析处理,处理结果与理论分析结 果间良好的一致性验证了PSIM偏振光谱仪系统数据处理方法的正确性。