崔方晓 作品数:9 被引量:29 H指数:3 供职机构: 中国科学院安徽光学精密机械研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 安徽省自然科学基金 更多>> 相关领域: 理学 机械工程 电子电信 自动化与计算机技术 更多>>
水面油污染物差分偏振光谱信号预处理算法研究 2011年 采用差分偏振光谱法在3~5μm波段对水面溢油污染物进行被动遥感时,所测差分偏振光谱是含有强大气吸收光谱信号与油污染物目标弱光谱信号的混合谱,这给油污染物光谱特征识别带来了困难。另外,受环境因素以及油膜自身张力影响,水面油膜厚度分布以及油膜表面粗糙度在测量过程中发生变化,从而使得连续测量的差分偏振光谱中油污染物光谱信息含量存在不同。利用这一特点,基于固定点迭代的快速主成分分析算法FastPCA设计了水面溢油污染物差分偏振光谱信号预处理算法。实验结果表明,该算法可以有效地将水面油污染物目标光谱特征信息从具有强大气吸收的混合差分偏振光谱信号中提取出来,通过光谱重构得到油污染物光谱特征信号,可用于进一步的定性、定量分析。 袁越明 方勇华 崔方晓 李大成关键词:遥感 溢油污染 主成分分析 面阵探测下的污染云团红外光谱仿真 被引量:2 2017年 研究污染云团的红外光谱仿真,对于利用仿真光谱进行光谱识别的算法研究十分重要.在单元探测器探测方式下污染云团的红外光谱仿真研究取得了一定成果,并且已经被应用于识别算法的研究工作中.针对基于成像光谱仪的污染云团识别算法研究缺乏实测数据的问题,利用具有高仿真精度的基于物理模型的污染云团扩散模型及其仿真结果网格化的特点,研究相应的云团红外光谱仿真多层模型,提出了面阵探测方式下污染云团红外光谱的仿真方法,生成了同时具有光谱维和空间维信息的数据立方体,为该研究领域提供了新的研究方法.提出的面阵探测方式下的污染云团红外光谱仿真直观地反映了污染云团的扩散,提供了完备且符合实际情况的污染云团红外光谱立方体数据,对于提高和完善红外光谱识别算法具有重要意义. 王安静 方勇华 李大成 崔方晓 吴军 刘家祥 李扬裕 赵彦东关键词:红外光谱 光线追踪 基于亮温光谱的表面沾染物探测方法 2015年 针对表面沾染探测中存在的不足,提出亮温光谱法。通过高灵敏度红外遥测光谱仪非接触探测获得沾染物的辐亮度光谱,利用光源和沾染本底的高发射率特性,通过普朗克公式转换得到亮温光谱,直接获得沾染物特征信息。无需预测沾染本底,特别适合已"中毒"事故现场。首先讨论该方法的探测原理,然后分别使用亮温光谱法和背景扣除法对铝板表面的沾染物——二甲基硅油(Poly(dimethylsiloxane),PDMS)和磷酸三乙酯(Triethyl phosphate,TEP)进行探测。结果表明,亮温光谱法提取出的沾染物的特征与背景扣除法的相同,可准确识别沾染物类型,同时避免了背景扣除法对背景光谱的依赖。该方法简单可靠,测试迅速,有很大的应用潜力。 刘家祥 方勇华 崔方晓 吴军关键词:遥测 FTIR 基于椭圆腔共振的石英增强光声光谱理论研究 被引量:3 2016年 石英增强光声光谱技术作为一种新型的光学检测技术,已被广泛应用于痕量气体检测场合.其中声波共振增强性能是决定检测灵敏度的重要因素.为提高光声光谱检测系统的信噪比和检测极限,提出一种新型的椭圆腔共振石英增强光声光谱检测方法,建立了其声学特征模型并利用有限元分析方法对光声腔内部声学特性进行仿真研究.研究结果表明,椭圆腔的特征模态在(2,1)模态下长轴两端声压达到最大值.通过对椭圆腔的尺寸和形状进行优化,建立实验装置,得到目标气体硫化氢检测极限为6.3 ppm(parts per million),相应的归一化噪声等效吸收系数为2.02×10^(-9)cm^(-1)W/Hz^(1/2). 赵彦东 方勇华 李扬裕 吴军 李大成 崔方晓 刘家祥 王安静多角度红外差分吸收光谱的化学污染物在线检测方法 被引量:4 2015年 基于多角度红外差分吸收光谱,提出一种针对物体表面化学污染物在线检测法.用红外遥测光谱仪和光源,以不同角度对化学污染物进行检测,根据不同角度吸收率的差别,通过差分法提取化学污染物的光谱特征.在分析多角度红外差分吸收光谱的化学污染物在线检测模型的基础上,分别在室内和野外对不同基底上的三种化学污染物:二甲基硅油,磷酸三乙酯和水杨酸甲酯进行检测.结果表明,借助于多角度红外吸收光谱,该方法在室内和野外都能准确提取典型基底上三种物质的光谱特征,且基底越平整,光源入射角的角度差别越大,特征越明显. 刘家祥 方勇华 崔方晓 吴军关键词:红外光谱 二氧化碳浓度高精度反演的敏感性研究 被引量:10 2011年 超光谱技术是高精度反演大气二氧化碳浓度的基础,针对超光谱技术的特点和大气二氧化碳浓度反演精度的要求,在探索大气二氧化碳的吸收特性后,选择了一个适合二氧化碳浓度探测的波段进行研究。根据反演原理和目前所使用的反演方法,利用前向模型LBLRTM着重分析如下四个敏感因素对反演精度的影响:光谱分辨率、海拔高度、二氧化碳初始浓度和地表反照率。研究结果表明,在大气二氧化碳浓度的反演过程中这些因素对精度的提高存在一定的影响。 叶函函 王先华 吴军 方勇华 熊伟 崔方晓关键词:二氧化碳 反演 基于亮温光谱的红外背景压缩方法 被引量:9 2013年 大部分污染气体在红外波段具有明显的发射或吸收特征,被动傅里叶变换红外(FTIR)遥感技术可以对污染气体进行远距离探测和识别。当利用移动平台对污染气体进行遥测时,背景辐射是未知的,且光谱中包含大气等干扰物特征,需要研究相应的背景压缩方法,提取目标光谱特征。研究了基于亮温光谱的红外背景压缩方法,认为背景辐射在亮温光谱上是缓变的基线,并利用中光谱分辨率大气辐射传输模型(MODTRAN)软件包模拟大气干扰物特征,根据最小二乘拟合原理实现红外背景压缩。实验以氨气作为目标气体,以低平天空作为背景。结果表明,本方法能够成功扣除背景辐射和大气干扰特征,提取氨气的光谱特征,并计算了氨气的浓度程长积值。 崔方晓 方勇华关键词:遥感 红外 污染气体 基于物理模型的污染云团红外光谱精细仿真 2017年 鉴于获取实测光谱成本高、获取量少和可测量云团种类少等限制因素,研究污染云团的红外光谱仿真,对于利用仿真光谱进行光谱识别的算法研究显得至关重要。以往的研究多利用经验的概率模型和经验的或半经验的参数来模拟污染云团的实时扩散,在此基础上再进行污染云团的红外光谱仿真。文中将利用基于物理的模型来精细地模拟污染云团的扩散,以弥补概率模型的欠精确性。研究了基于物理的云团扩散的机理,以及基于此扩散模型上红外光谱的生成方法,最终将生成的物理模型下的仿真光谱序列、概率模型下的仿真光谱序列和实测的光谱序列进行比较,得到了更为精准的仿真结果:就光谱残差而言,最高可提高14%,并指出了两种模型的适用范围。文中建立的基于物理模型的污染云团扩散及其红外光谱的实时仿真方法,对于高精度的云团红外光谱仿真及高质量的光谱识别算法研究具有重要意义。 王安静 方勇华 李大成 崔方晓关键词:红外光谱 N-S方程 环境扰动下的OP-FTIR多组分同时定量分析算法 被引量:1 2016年 利用开路傅里叶变换红外光谱仪进行污染云团遥测时,往往会出现一些未知的干扰物质,这些干扰的存在使准确地多组分同时定量分析变的很困难。利用标准吸收截面光谱,结合矩阵投影运算及目标转换因子分析,完成了未知干扰光谱的检出,从而完成多个待测组份的同时定量分析测定。仿真六氟化硫(SF6)、甲醇和氨气(NH_3)的混合物光谱,把NH_3作为干扰,预测SF_6和甲醇的浓度程长积值,预测结果和真实值有相当好的符合度。 李大成 兰天鸽 崔方晓 雒静关键词:光谱学 傅里叶变换红外光谱