恒星连续谱自动拟合的方法和装置制造方法及图纸

本公开提供了一种恒星连续谱自动拟合的方法和装置，该方法包括：获取待处理的观测光谱；对所述观测光谱进行加窗选取；剔除窗口内呈高斯分布的光谱的两端的预设数量的采样点，在剩余的采样点中选取光谱流量局部最高的点作为候选点；对所述候选点中的异常点进行优化处理；对优化后的候选点进行多项式拟合得到所述观测光谱的连续谱。本公开提供的方法，充分考虑了中分辨率光谱的噪声分布，可以很好的去掉强噪声的影响，对候选点的异常判断进一步降低了噪声的影响，具有较高的稳定性。具有较高的稳定性。具有较高的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
恒星连续谱自动拟合的方法和装置


[0001]本公开涉及光谱处理
，尤其是涉及一种基于窗口选点的适用于中分辨率的恒星连续谱自动拟合的方法和装置。

技术介绍

[0002]随着光谱巡天项目的开展，一批中高分辨率的巡天项目应运而生。比如斯隆望远镜(SDSS)的APOGEE巡天项目和郭守敬望远镜(LAMOST)的二期中分辨率巡天项目。目前LAMOST的二期巡天已向全世界公开发布了600多万条的中分辨率(R～7500)光谱数据。恒星光谱的连续谱处理对于恒星分类和恒星参数测量来说是非常重要的，连续谱处理的好坏可能直接影响光谱分析的结果。如此大量的光谱数据，采用传统人工处理光谱连续谱的方法将是不现实的。如何能够自动化进行恒星连续谱的拟合是非常重要的。
[0003]在相关技术中，常采用直接多项式拟合或基于统计窗的分段拟合，这两种方法均存在宽特征被低估的情况，具体体现在，中分辨率光谱密集的谱线使得多项式拟合整体向谱线处倾斜，导致最终拟合的连续谱整体会被低估。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种恒星连续谱自动拟合的方法，包括：
[0005]获取待处理的观测光谱；
[0006]对所述观测光谱进行加窗选取；
[0007]剔除窗口内呈高斯分布的光谱的两端的预设数量的采样点，在剩余的采样点中选取光谱流量局部最高的点作为候选点；
[0008]对所述候选点中的异常点进行优化处理；以及
[0009]对优化后的候选点进行多项式拟合得到所述观测光谱的连续谱。
[0010]根据本公开的一些实施例，对所述候选点中的异常点进行优化处理之前还包括：确定所述候选点中的异常点。
[0011]根据本公开的一些实施例，所述确定所述候选点中的异常点包括：将所述候选点中数值高于相邻采样点第一预设阈值或数值低于相邻采样点第二预设阈值的候选点确定为异常点。
[0012]根据本公开的一些实施例，所述第一预设阈值和所述第二预设阈值的范围包括8％～12％。
[0013]根据本公开的一些实施例，对所述候选点中的异常点进行优化处理包括：
[0014]根据所述异常点相邻的采样点通过线性内插的方法生成一个替换点，将所述替换点代替该异常点。
[0015]根据本公开的一些实施例，所述预设数量的范围包括10～20％。
[0016]根据本公开的一些实施例，对所述观测光谱进行加窗选取之前还包括：
[0017]将所述观测光谱的两端分别延伸半个窗宽的采样点，以降低窗口移动过程中的边缘效应。
[0018]根据本公开的一些实施例，所述观测光谱中每一条谱线包括最少5个采样点。
[0019]根据本公开的一些实施例，所述加窗选取的窗口的宽度大于所述观测光谱的谱线宽度的10倍。
[0020]根据本公开的一些实施例，对所述候选点中的异常点进行优化处理之前还包括：
[0021]剔除位于光谱中位于蓝端的Mgb区域和红端的Halpha区域的候选点。
[0022]本公开的实施例还提供了一种恒星连续谱自动拟合的装置，包括：
[0023]光谱获取模块，用于获取待处理的观测光谱；
[0024]加窗选取模块，对所述观测观测光谱进行加窗选取；
[0025]候选点选取模块，剔除窗口内高斯分布两端的预设数量的采样点，在剩余的采样点中选取光谱流量局部最高的点作为候选点；
[0026]优化模块，对所述候选点中的异常点进行优化处理；以及
[0027]拟合模块，对优化后的候选点进行多项式拟合得到所述观测光谱的连续谱。
[0028]通过本公开的上述实施例，通过对光谱加窗取样并筛选候选点，在剔除异常点的影响后，通过候选点对光谱连续谱进行拟合，能够有效地降低宽特征被低估的程度，能够准确地拟合出光谱的连续波。
附图说明
[0029]图1示意性示出了相关技术中低分辨率光谱的多项式拟合连续谱的示意图；
[0030]图2示意性示出了相关技术中中分辨率光谱的多项式拟合连续谱的示意图；
[0031]图3示意性示出了本公开实施例的恒星连续谱自动拟合的方法的流程图；以及
[0032]图4示意性示出了本公开实施例的恒星连续谱自动拟合的方法的效果图。
具体实施方式
[0033]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开作进一步的详细说明。
[0034]但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0035]在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”表明了特征、步骤、操作的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征。
[0036]在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
[0037]在相关技术中，光谱连续谱的拟合方法包括：
[0038](1)直接多项式拟合
[0039]该方法通过迭代利用低阶多项式拟合光谱。通过判断光谱上的点与多项式的距离，剔除光谱上距离多项式远的点，再次多项式拟合，如此反复多次直到没有较远的点为止，最后的拟合多项式为恒星的连续谱。如图1所示的对低分辨率光谱的多项式拟合连续谱的示意图。
[0040](2)基于统计窗的分段拟合
[0041]该方法还是利用多项式拟合，只是将一条光谱分解成多个部分，每一部分为一个统计窗口，针对每个窗口进行单独的迭代多项式拟合。对于多个窗口拟合的多项式，最后合在一起进行一次整体的多项式拟合来确定最终的连续谱。
[0042](3)基于选区间点的拟合
[0043]该方法是通过人工或者程序自动选取某光谱段中的点，对这些点进行低阶多项式拟合。选点的准则是事先预判的某些区域，比如特征较少的区域的点，一般是一段平滑的区域，也就是谱线比较少的地方。然后对选取的区域进行多项式拟合确定连续谱。
[0044](4)基于模板匹配的拟合
[0045]该方法是通过模板匹配确定模板光谱与观测光谱间的多项式改正项，将多项式改正项乘以模板光谱的连续谱而得到实测光谱的连续谱。此方法虽然能够有效降低信噪比的影响，但是需要先确定该恒星光谱的参数信息。
[0046]上述拟合方法分别具有如下的缺陷：
[0047](1)直接多项式拟合的方法虽然通过迭代去掉了光谱上距离连续谱远的点，但对于宽特征的区域，其线翼部分仍然会受到很大的影响。因为是使用统一的规则判定哪些点距离远，所以会出现谱线深或者宽的地方去不干净，如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种恒星连续谱自动拟合的方法，其特征在于，包括：获取待处理的观测光谱；对所述观测光谱进行加窗选取；剔除窗口内呈高斯分布的光谱的两端的预设数量的采样点，在剩余的采样点中选取光谱流量局部最高的点作为候选点；对所述候选点中的异常点进行优化处理；以及对优化后的候选点进行多项式拟合得到所述观测光谱的连续谱。2.根据权利要求1所述的恒星连续谱自动拟合的方法，其特征在于，对所述候选点中的异常点进行优化处理之前还包括：确定所述候选点中的异常点。3.根据权利要求2所述的恒星连续谱自动拟合的方法，其特征在于，所述确定所述候选点中的异常点包括：将所述候选点中数值高于相邻采样点第一预设阈值或数值低于相邻采样点第二预设阈值的候选点确定为异常点。4.根据权利要求3所述的恒星连续谱自动拟合的方法，其特征在于，所述第一预设阈值和所述第二预设阈值的范围包括8％～12％。5.根据权利要求1所述的恒星连续谱自动拟合的方法，其特征在于，对所述候选点中的异常点进行优化处理包括：根据所述异常点相邻的采样点通过线性内插的方法生成一个替换点，将所述替换点代替该异常点。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜冰，侯文，罗阿理，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台，
类型：发明
国别省市：