空间外差遥感数据光谱-干涉图双向校正算法研究

空间外差光谱技术(SHS)作为新型高光谱分析技术,被广泛应用于大气检测、卫星遥感等领域,但由于空间外差光谱仪的制作不理想或工作环境的变化都会改变仪器参数而引入误差,使干涉图数据不准确,需要进行误差校正。在卫星平台下,由于与地面环境的巨大差异,导致地面测定的校正参数对空间外差干涉图数据不再适用,特别是调制项误差(相位误差和非均匀误差)的改变,极大影响了光谱的准确性。针对空间外差遥感数据的调制项误差,从光谱与干涉图两个方面入手,进行误差分离与原因分析,认为空间外差遥感数据误差主要来源于CCD尺寸伸缩导致的光谱频率变化和CCD响应改变导致的干涉图强度变化,提出了光谱-干涉图双向校正方法。校正测试数据选取高分五号搭载检测仪(GMI)实测的12条O 2吸收光谱。取其中一条作为标定光谱,以SCIATRAN仿真的无误差光谱为基准,与标定光谱进行对比,分析两者在光谱维的频率偏差,通过特征峰频率确定两者的频率变换关系。然后根据变换关系将仿真光谱进行频率拉伸,使拉伸后的仿真光谱与实测光谱谱峰重合,计算拉伸仿真光谱与实测光谱干涉图,将两者干涉图相比得到干涉图强度的变化关系。最后将干涉图强度变化关系用于其余11条光谱的校正,得到校正后光谱。为了衡量校正效果,以校正前后光谱的标准差、均方误差和信噪比作为评价指标。结果显示标准差、均方误差都明显降低,同时信噪比显著增大,且标准差基本都在0.07以下,信噪比基本能达到20以上。其中校正效果最好的实测光谱,标准差减少了0.3767,信噪比提高了25.1016,均方误差降低了0.1587,校正效果较差的实测光谱,标准差减少了0.2296,信噪比提高了9.6328,均方误差降低了0.1049。因此所提出的光谱-干涉图双向校正方法对空间外差遥感数据的误差校正起到较好的效果,且处理过程简单,为同类数据的处理提供了一种新思路。

城市客运交通方式碳排放强度比较

为比较不同城市客运交通方式的碳排放水平,提出城市客运交通碳排放强度评价指标,构建城市客运交通碳排放强度测算模型,结合Kruskal-Wallis检验和Bonferroni校正方法,分析不同城市客运交通方式碳排放强度的显著差异性,并采用k-means聚类方法,研究不同运营里程轨道交通的碳排放强度.研究表明:(1)定员人公里碳排放因子(RPCF)和实际人公里碳排放因子(APCF)指标均能有效评估城市客运方式的碳排放强度,但2个指标之间具有明显、不可忽略的差异.(2)从RPCF和APCF的平均水平来看,城市公共交通相较私人交通均具有明显的低碳优势.RPCF均值由大到小排序为:汽油小汽车、纯电动小汽车、柴油公交车、天然气公交车、城市轨道交通、纯电动公交车,取值分别为40.69,21.26,14.86,11.63,8.81,5.28gCO_(2)/(人·km);APCF均值由大到小排序为:汽油小汽车、纯电动小汽车、城市轨道交通、柴油公交车、天然气公交车、纯电动公交车,取值分别为113.02,59.06,43.14,42.47,33.24,15.07gCO_(2)/(人·km).相较于RPCF,城市轨道交通APCF的低碳优势减弱.(3)总体水平来看,城市轨道交通、柴油公交车相较于纯电动小汽车不具有低碳优势,天然气公交车和纯电动公交车相较城市轨道交通具有明显低碳优势,纯电动公交车是最低碳的客运方式,汽油小汽车是最不低碳的客运方式.(4)相较于低运营里程轨道交通,目前高运营里程轨道交通发挥出了更大的低碳优势.运营里程为0~70,70~200,200~400,400~600,600~800km的轨道交通对应的APCF分别为86.03,57.43,51.71,34.11,33.41gCO_(2)/(人·km).

苹果糖度高光谱图像可视化预测的光强度校正方法

针对类球形水果表面曲率变化引起高光谱图像光响应强度差异较大,难以有效预测各部位的品质信息的问题,以富士苹果为研究对象,对高光谱图像进行黑白标定后,以糖度测试部位为感兴趣区域提取平均光谱并建立糖度的定量预测模型,校正集相关系数Rc为0.930 5,校正均方根误差RMSEC为0.433 1;高光谱图像经构建掩模消除样本背景噪声后,提出了高光谱图像光强度校正方法,比较校正前后的高光谱图像能量分布图可以发现光强度得到有效补偿,对校正后的高光谱图像标记空间信息并提取对应光谱,用已建立的苹果糖度模型计算各像素点对应的糖度值,绘制苹果糖度的伪彩色分布图。研究结果表明,高光谱图像经强度校正可以快速无损的预测苹果的糖度及其分布。

依据点云强度校正的壁画纠正

壁画纠正能消除数字壁画影像的变形并赋予其空间参数特性,是壁画数字化保护中的关键步骤之一。激光扫描数据作为壁画影像与三维空间的媒介,在壁画影像的纹理映射和纠正中具有重要的意义。然而,激光点云强度的近距离反常现象给壁画纠正中特征点的提取带来了困难。本文针对基于点云的壁画纠正中强度信息的近距离反常问题,研究了激光成像原理,推导了顾及激光接收系统散焦效应的强度函数,并采集样本数据进行模型参数估计,通过对估计模型和实际采集数据进行比较,生成不受距离和入射角影响的相对反射率,从而有效校正了强度异常的点云数据。试验表明,在壁画影像纠正过程中,该方法能有效解决强度影像提取特征点少且分布不均的问题,效果明显优于通用的数字图像处理方法。

FTIR测量的宽波数范围发射光谱强度校正

针对采用FTIR方法在宽波数范围内测得不同样品的发射光谱在强度上难以做定量比较的困难,提出了一种简便可行的校正方案,即通过计算发射谱仪器函数来进行强度校正;对其可行性、限制因素及注意事项进行了详细讨论.以一组覆盖宽波数范围的样品为例用此方案测量校正了室温下测得的光荧光谱,并对校正前后的结果进行了比对分析,获得了与实际符合的结论.结果表明采用FTIR测量方法并结合适当的校正方案可以获得宽波数范围内的有效发光强度信息.

XRF现场测量中的影响系数法强度校正模型

提出了影响系数法强度校正模型，较好地克服了不同岩性基质成分的基体效应的影响，达到了一次测量确定多种元素含量值的目的．

Shakemap场地校正方法及其在云南地震动强度和烈度速报中的应用

将美国Shakemap场地校正方法用于云南地震动强度和烈度速报工作,通过分析Shakemap场地校正方法及其要点,将该方法应用于云南典型区域与实际场地情况进行对比分析,探讨了Shakemap场地校正方法相关参数问题,认为将该方法用于研究云南地区时应对相关参数做一些改进,首先要对其只基于地形坡度单指标的场地条件分类进行补充,即应该考虑V30S与多指标因素的相关性(如近地表地质状况、高程、距离河流的距离等)。同时,必须从实际场地情况出发考虑局部场地条件对地震动的影响,主要从盆地软弱土层、地质构造条件和局部砂土液化场地等方面修正局部场地条件对地震动的放大作用。这样,在完善理论计算结果的基础上结合对实际场地情况的修正,通过理论与实际双重的校正,达到提高预测结果精度的效果,为震后的应急决策提供有用的信息和帮助。

荧光光谱仪红外波段荧光强度的校正

一般荧光光谱仪由于光栅闪耀效果和CCD响应下降,导致1μm波长附近接收到的荧光发射信号减弱。本文介绍一种通过数学处理和基线调整校整荧光光谱仪红外波段荧光强度的方法,从而可以在一般荧光光谱仪上获得与高档荧光光谱仪接近的荧光光谱图。

溶液结构的X射线衍射──3.粉末衍射仪液体样品池窗口强度校正的相对透明因子

从衍射几何学出发，推导出0－2θ型X射线衍射仪液体样品池窗口强度校正的相对透明因子，解释了由于超厚液体样品池上的窗口的吸收，反射法引起的低角强度损失和透射法引起的高角强度损失，获得了令人满意的的校正结果。

一种连续扫描X射线应力测定的强度校正方法

在常规法X射线应力测定中,对衍射线的强度校正,不论在背底部分,还是在纯衍射线部分,吸收校正是最本质的校正。在许多工程测量中,只进行吸收校正,就可以达到足够的准确度,以此为根据,本文提出一种可在连续扫描测量中进行强度校正的方法:利用在透明胶片上预先绘制的吸收曲线来拟合背底,同时进行定峰,采用这种方法可以较好地进行背底扣除,也对纯衍射线的强度做了吸收校正。试验结果说明这种方法是可靠的。

非同轴激光雷达重叠因子的自校正系统设计

受振动,温度,预紧力变化等外部环境因素影响,激光雷达系统的激光发射光轴和望远镜接收光轴会发生变化,导致激光雷达系统的重叠因子发生变化,进而影响激光雷达系统的远场探测精度与探测稳定性。针对非同轴激光雷达提出开展重叠因子自校正的软硬件系统设计,采用二相电机驱动,具有自锁功能的蜗轮蜗杆发射光轴较正平台设计并搭建了激光发射光轴倾角调节系统,并以激光回波信号强度为校正判据寻找非同轴激光雷达系统收发光轴的最佳匹配位置。自校正过程采用粗扫描和细扫描相结合的方式,以实现校正精度和校正效率的综合考量,其中粗扫描采用环形扫时序,可在961 s内将激光发射光轴锁定在0.4 mrad×0.4 mrad倾角范围内;细扫描采用S形时序,可在441 s内实现激光发射光轴0.02 mrad的倾角调节精度。自校正前后的大气回波距离平方修正信号表明,设计的自校正系统能够实现非同轴激光雷达系统重叠因子的有效校正,并提升系统探测性能,为全天时,无人值守的激光雷达大气探测提供支持。

基于众包校正的多源融合室内定位算法

为了提高室内定位算法的精度,本文融合Wi-Fi和蓝牙两种信号源,提出了一种结合粗定位和众包校正的适用于多用户环境的室内定位算法。该定位算法分为离线和在线两个阶段,离线阶段的主要任务是构建多个指纹库,在线阶段的主要任务是进行粗定位和众包校正。粗定位分别利用Wi-Fi接收信号强度指示和蓝牙接收信号强度指示计算用户的粗略位置和用户间的距离;众包校正包括聚类校正和虚拟空间校正两个部分,它利用用户间的距离和用户组的位置分布提高定位精度。在UJIIndoorLoc和IPIN2017-CAR数据集上进行验证,实验结果表明,提出的定位算法将平均定位误差分别降至4.96 m和4.35 m。

低通滤波下约束对数强度熵的图像渐晕校正

渐晕是图像中像素光强沿径向方向衰减的现象,为了解决其对计算机视觉任务和图像处理精度的影响,提出了低通滤波下约束对数强度熵的图像渐晕校正方法。首先,使用偶数项的六阶多项式函数建立渐晕模型;其次,通过低通滤波计算最小的目标图像对数强度熵,在目标值的约束下求出既满足渐晕函数变化规律又能减小图像的对数强度熵的渐晕模型的最优参数解;最后,对渐晕图像采用渐晕模型的逆向补偿校正渐晕。采用结构相似性指标(SSIM)和均方根误差(RMSE)度量渐晕校正效果,结果表明,所提方法不仅能有效恢复渐晕区域的亮度信息,得到真实、自然的无渐晕图像,而且能有效校正不同程度的渐晕,渐晕校正结果视觉一致性良好。

小角X射线散射技术的绝对散射强度校正

小角X射线散射绝对强度的校正对获得样品微观结构定量参数非常重要。本文描述了一种通过对探测器直接测量入射光束的强度进行校正的方法。其适用性利用标准样品(水)的绝对散射强度标定进行了证实。将此方法应用到聚甲基丙烯酸甲酯乳液和高密度聚乙烯上,得到了相应散射体的体积分数和比表面积。PMMA的体积分数与通过密度算得的结果很接近。淬火的高密度聚乙烯的比表面积比缓慢降温的大。

相位编码光电模数转换系统对时钟强度噪声影响的校正

分析了相位编码的光模数转换系统对采样时钟的强度噪声及不均匀性的消除作用,并用实验证明了该结构的有效性。通过测量差分输出光电调制器的两个输出端口信号,针对采样时钟存在强度抖动及不均匀性等特征,基于归一化差分方法进行数据处理和校正。结果表明:相位编码方法可有效抑制时钟强度噪声及不均匀性的影响,提高系统的有效比特精度。

背景扣除和强度校正对激光诱导等离子体光谱参数的影响

激光诱导击穿光谱技术以其无需样品预处理、分析速度快、能实现多元素同时检测和远程分析等优点已经被广泛应用于诸多领域的物质成分定性或定量分析。该技术的理论基础是激光诱导等离子体。对等离子体光谱参数(如光谱谱线强度、等离子体温度等)的准确测量是利用该技术进行定性或定量分析的前提条件。实际的实验系统中,由于仪器本身固有的性能限制,会造成采集光谱信号的失真,从而限制等离子体光谱参数的精确测量或计算。为了克服仪器固有性能的影响,分析了实验系统所用中阶梯光栅光谱仪和传输光纤的固有性能缺点对光谱信号背景噪声和元素谱线绝对强度的影响,然后采用剥峰法对光谱信号中存在的锯齿状背景噪声进行扣除,利用辐射定标光源的标准光谱数据对谱线绝对强度进行校正,并对比了背景扣除和强度校正对等离子体谱线强度和等离子体温度的影响,实验表明谱线强度校正对合金钢等离子体380nm以下的光谱信号具有较大影响,通过背景扣除和强度校正后,等离子体温度由13 401.75K降低至8 980.72K,玻尔兹曼平面法求解等离子体温度的拟合决定系数由0.60提高至0.91。因此在光谱数据处理之前对测量光谱进行背景扣除和强度校正是十分必要的,为提供可靠地光谱数据进行物质成分定性或定量分析奠定了基础。

基于偏振度优化与大气光校正的图像去雾

为提高偏振去雾算法对雾气场景的恢复能力,提出一种偏振度优化与大气光校正的偏振图像去雾算法。首先,依据雾气场景亮度分布,使用导向滤波将雾气图像分解为亮面残差和暗面残差;其次,扩大亮面残差对应的偏振度值,削减暗面残差对应的偏振度值以优化偏振度,该偏振度可将大气光图像模糊;最后,利用偏振度在亮面和暗面残差上的差异,对大气光强度进行校正,以使其随雾气的变化规律满足大气退化模型。实验结果表明:本文算法的去雾图像相较原雾气图像,对比度提高3.07倍、信息熵提高9.21%、标准差提高61.86%。且在不同浓度模拟雾气环境中,本文算法都有较为优异的SSIM、PSNR和CIEDE2000。相较于现有先进图像去雾算法,本文算法去雾效果明显,可以有效地复原雾气中场景的细节信息。

不同水火校正温度对EH36高强度船体结构钢显微组织和力学性能的影响

采用金相显微镜、拉伸试验机、摆锤冲击试验机、维氏硬度计、弯曲试验机等研究了750~1000℃的水火校正温度范围内EH36高强度船体结构钢显微组织和力学性能的变化规律。结果表明在750~1000℃水火校正后,EH36高强度船体结构钢显微组织均为铁素体＋珠光体。随着校正温度的升高,晶粒粗大,块状铁素体数量减少,片状铁素体和针状铁素体增多,魏氏组织越来越严重。随着校正温度的升高,EH36钢板的强度和硬度升高,塑性韧性降低。当校正温度达到950℃时,纵向拉伸的断后伸长率已达到CCS规范要求的下限值。建议水火校正工艺的温度应小于950℃。

抽油杆下部强度校正和讨论

抽油泵中,抽油杆是薄弱环节。本文根据压杆稳定性原理,导出抽油杆下部强度校正公式及可能的危险截面,可提早预防抽油杆下部断、脱等事故发生。通过现场试验证实,如果注意在抽油杆下部加重量方面采用加重杆或高强度杆,事故发生量将减少。

基于航带重叠区的LiDAR强度校正算法研究

机载LiDAR强度信息在传播过程中受到各类因素影响,导致获取原始强度信息含有较大误差不能被直接利用。针对多航带数据中出现的拼接处强度差异大问题,提出一种基于最邻近距离和航带重叠区的强度校正算法。基于最邻近距离自动筛选出同名激光脚点,摆脱传统方法中手动选择同名点的缺陷,极大提高数据处理自动化程度;基于雷达方程和航带重叠区同名点强度一致原则,消除航带间强度差异,极大提高强度的精度和可靠性。实验结果表明,提出的算法能够有效消除航带间强度差异、提高数据处理自动化程度并实现多航带数据无缝拼接。