基于凸组合核函数主成分分析的太赫兹光谱特征提取方法技术

本发明专利技术公开基于凸组合核函数主成分分析的太赫兹光谱特征提取方法，属光谱分析及物质种类检测技术领域。本发明专利技术所述方法首先获取时域观测信号，经过离散傅立叶变换得到的太赫兹频谱曲线，将噪声信息滤除，然后对频谱曲线进行三次样条差值，截取可比的相同频率范围内数据进行重采样，完成数据归一化处理；对预处理完成的样本进行凸组合核函数映射，对映射后的基函数矩阵进行降维，最终实现太赫兹光谱特征提取，并对降维后数据的簇内、簇间关系进行分析。本发明专利技术所述方法不要求光谱样本的数量和高分辨率，并可以充分降低干扰信号对特征提取的影响，在物质种类和数量未知的情况下，实现太赫兹频域光谱的特征提取和低维表示，具有明显的聚类效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及，属光谱分 析及物质种类检测

技术介绍
在光谱物质检测领域，从19世纪末即开始有学者从事红外和拉曼光谱的研究工 作，经过几十年发展历程，使得基于红外吸收和散射谱及其峰值特征的物质鉴别技术发展 较为完备。然而，红外频段的常用光区，中红外频段，对应着分子中小基团的振动和转动跃 迁，如Ξ原子、二原子基团，且此类小基团在此频段的振动频率与大分子中其他的次级结构 没有明显相关性。在振动过程中，红外吸收对应着偶极矩变化，拉曼散射对应着极化率变 化，两者在信息上的互补性使得他们在有机功能团的研究方面成为最广泛使用的方法。 相对的，在更低频率区域的"远红外频段"，在红外与微波之间的频率，则被称为 "太赫兹空隙"，此频段长时间未得到充分的研究和利用。随着超快激光技术的发展，太赫兹 波发射源技术瓶颈得W突破，太赫兹波与物质相互作用的独特性质渐渐成为了近十年来的 研究热点。在红外振动频率W下的非局域振动模型，如分子内振动、骨架震动、分子间弱相 互作用等都对应于太赫兹频段。且由于太赫兹波的能量相较于X射线和红外光都低几个数 量级，且对于非极性物质具有良好的穿透性，所W该本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于凸组合核函数主成分分析的太赫兹光谱特征提取方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）首先通过太赫兹时域光谱系统测得物质样本的时域光谱数据，检测的物质种类不少于两类，统一谱线纵坐标为透射率，横坐标为频率，获取数据序列，数据不少于两组，每个样本的时域光谱数据序列通过离散傅里叶变换，得到信号；其中，i表示第i个样本，m表示转换后频谱数据序列的维数；（2）对每个样本的太赫兹频域光谱数据做Savitzky‑Golay滤波，得到滤波后光谱；（3）将步骤（2）中得到的滤波数据进行三次样条插值，使每组光谱数据序列的维数m增加到5000以上；（4）统一截取各组光谱数据中太赫兹吸收特征较为明显且可比的频段，并...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈韬，钟毅伟，王瑞琦，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53