开路傅里叶变换红外光谱层析重建算法仿真

开路傅里叶变换红外光谱层析重建算法仿真

论文摘要

采用代数迭代(ART)算法和最大似然期望最大化(MLEM)算法,利用开路傅里叶变换红外(OP-FTIR)光谱仪的测量结果,通过仿真模拟了高斯空间分布模型下的气体二维浓度场重建,并利用重建评价指标——逼近度和相关系数,分析了这两种重建算法的重建精度和抗噪性能。结果表明:在单峰气体浓度场中,ART与MLEM算法重建结果的逼近度分别为0.177和0.044;在双峰气体浓度场中,ART与MLEM算法重建结果的逼近度分别为0.263和0.069;MLEM算法更适用于重建复杂的气体浓度场。在不同噪声水平下,ART的抗噪性能优于MLEM算法,MLEM算法对噪声更敏感。

论文目录

  • 1 引 言
  • 2 基本原理
  •   2.1 OP-FTIR光谱技术的测量原理
  •   2.2 ART算法重建原理
  •   2.3 MLEM算法的重建原理
  •   2.4 重建评价指标
  • 3 仿真测试实验
  • 4 仿真结果与讨论
  •   4.1 松弛因子对ART算法重建结果的影响
  •   4.2 网格分辨率对算法重建结果的影响
  •   4.3 两种算法对源位置的适用性
  •   4.4 气体浓度场性质对重建结果的影响
  •   4.5 两种算法的抗噪能力分析
  • 5 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 邓矗岭,童晶晶,高闽光,李相贤,李妍,韩昕,刘文清

    关键词: 傅里叶光学,开路傅里叶变换红外光谱,层析成像,代数迭代算法,最大似然期望最大化算法

    来源: 光学学报 2019年07期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,信息科技

    专业: 化学,计算机软件及计算机应用

    单位: 中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室,中国科学技术大学

    基金: 国家自然科学基金(41775158),国家重点研发计划(2017YFC0209900,2018YFC0214100)

    分类号: O657.33;TP391.41

    页码: 41-48

    总页数: 8

    文件大小: 1407K

    下载量: 122

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