改进多项式迭代拟合红外光谱基线校正方法

马恒; 王志斌; 张记龙; 赵冬娥; 陈媛媛

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.02.021

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改进多项式迭代拟合红外光谱基线校正方法

马恒 , 王志斌 , 张记龙 , 赵冬娥 , 陈媛媛

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引用本文:

Citation:

改进多项式迭代拟合红外光谱基线校正方法

1.
中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心, 太原 030051;
2.
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 太原 030051

作者简介: 马恒(1986- ),男,硕士研究生,研究方向为复杂光谱数据的定性与定量分析。.

通讯作者: 王志斌, zhibin_wang@126.com ;

基金项目:
国家自然科学基金资助项目(61040062;61127015);国家国际科技合作项目基金资助项目(2012DFA10680);山西省国际科技合作项目基金资助项目(2010081038)
中图分类号: O657.3

Improved polynomial iterative fitting algorithm for baseline correction in infrared spectroscopy

1.
Engineering Technology Research Center of Shanxi Province for Opto-Electronic Information and Instrument, North University of China, Taiyuan 030051, China;
2.
Key Laboratory of Instrumentation Science & Dynamic Measurement, Ministry of Education, North University of China, Taiyuan 030051, China

Corresponding author: WANG Zhi-bin, zhibin_wang@126.com ;

CLC number: O657.3

摘要: 基线校正是对傅里叶变换红外光谱仪光谱数据后续处理前重要的预处理步骤,多项式迭代拟合是基线校正的一种方法。为了进一步提高基线校正的速率,采用一种改进多项式迭代拟合算法,并以CO2光谱为例进行了理论分析和实验验证,取得了与多项式迭代拟合相同的校正效果。结果表明,该算法自动识别谱峰范围,仅对谱峰范围的光谱进行基线校正,减少了基线校正过程中的迭代次数,迭代次数从39次降到了11次,耗用时间从4.78s降至1.12s。这一结果对实现实时气体监测系统具有重要意义。
- 傅里叶光学与光信号处理 /
- 基线校正 /
- 改进多项式迭代拟合 /
- CO2光谱
Abstract: Baseline correction is an important preprocessing step before subsequent data processing of Fourier transform infrared (FTIR) spectra. Polynomial iterative fitting is one of the methods of baseline correction. In order to improve the speed of baseline correction, taking CO2 spectrum as example, an improved polynomial iterative fitting algorithm was used for theoretical analysis and experimental verification and the same correction result was achieved with polynomial iterative fitting algorithm.The algorithm automatically identify the range of peaks for baseline correction, reducing the number of iterations in the process of baseline correction. The number of iterations decreased from 39 to 11, the elapsed time reduced from 4.78s to 1.12s. The result is great significant for real-time gas monitoring systems.
- Fourier optics and optic signal processing /
- baseline correction /
- improved method of polynomial iterative fitting baseline correcting /
- CO2 spectra

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改进多项式迭代拟合红外光谱基线校正方法

通讯作者: 王志斌, zhibin_wang@126.com;

作者简介: 马恒(1986- ),男,硕士研究生,研究方向为复杂光谱数据的定性与定量分析。

1. 中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心, 太原 030051;
2. 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 太原 030051

收稿日期: 2012-06-14
录用日期: 2012-08-16
网络出版日期: 2013-03-25

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(61040062;61127015);国家国际科技合作项目基金资助项目(2012DFA10680);山西省国际科技合作项目基金资助项目(2010081038)

关键词:

摘要: 基线校正是对傅里叶变换红外光谱仪光谱数据后续处理前重要的预处理步骤,多项式迭代拟合是基线校正的一种方法。为了进一步提高基线校正的速率,采用一种改进多项式迭代拟合算法,并以CO2光谱为例进行了理论分析和实验验证,取得了与多项式迭代拟合相同的校正效果。结果表明,该算法自动识别谱峰范围,仅对谱峰范围的光谱进行基线校正,减少了基线校正过程中的迭代次数,迭代次数从39次降到了11次,耗用时间从4.78s降至1.12s。这一结果对实现实时气体监测系统具有重要意义。