一种基于小波细节特征的物质和峰解析方法与流程

文档序号:13289119阅读:142来源:国知局
技术领域本发明的实施方式涉及信息处理技术领域,更具体地,本发明的实施方式涉及一种基于小波细节特征的物质和峰解析方法。

背景技术:
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。物质原子核的核外电子是以保持相对固定的能级轨道做高速运动形式而存在的。电子所处的轨道可以称之为“层级”。当X射线对物质进行激发时会发生“光电效应”。电子在能级上会发生跃迁,同时同一物质元素的核外电子会产生不同的能量辐射。如图1所示,比如某一层级L会有2个亚层Lα、Lβ。Lα、Lβ每个亚层都是电子运行出现概率的极大点。因此在能量级别上描述层级L可以采用和峰的形式。由于亚层之间的距离有限,因此这种和峰多以二个高斯函数和的形式存在。和峰的形式与物质的百分比含量、涂层厚度等因素有关,因此和峰的解析处理在物理鉴定、化学分析、信号处理领域中均具有非常典型的应用。和峰的解析处理是根据物质经X射线激发所辐射出的一系列信号的强度值精确地分解出构成和峰的各个函数参量。目前常用的和峰解析方法可以归为二大类:时频变换分析法和一般的曲线特性拟合法。其中时频变换分析法中大致的处理手段又可以进一步归纳为:傅里叶变换去卷积和小波细节分解局部最大模量搜素这二个方向。相比较而言,这两种方法主要的区别是获取时频域关联的数据方式不一样,其他实现环节差别很小。

技术实现要素:
如上所述,和峰的解析处理是根据物质经X射线激发所辐射出的一系列信号的强度值分解出构成和峰函数的各个参量。其通常的数学表述如下:f(x)=f1(x)+f2(x)其中,f(x)表示和峰函数;f1(x)、f2(x)可以用固定的数学函数模型进行表述。通常采用gauessian、Lorentzian和sech2-function三种基本函数形式来具体表达。本文采用了gauessian函数形式,具体定义如下:y=Ae(-(x-μ2)d2)]]>其中A代表幅值,μ代表其数学期望,d代表方差。由此可进一步得到和峰函数的表达式为:f(x)=A1e(-(x-μ12)d12)+A2e(-(x-μ22)d22)]]>这样,对于解析和峰函数的目的就转化成为了解析参数A1、A2、μ1、μ2、d1、d2的具体问题。本文基于小波细节分解的基础上对和峰的解析方法做出如下研究:对于一维离散序列x,想要在一窗口中对其进行瞬态傅里叶(STFT)变换可以非常方便地建立起时频域之间的关联矩阵。但由海森伯格(Heisenberg)测不准原理可知STFT变换又带有“先天性”的巨大缺陷。比如,窗口尺度决定了频域所能分析的分辨率。在典型的Gabor变换中,当窗口过大时,STFT甚至会丧失掉瞬时分析的实效性。而窗口过小,则又会使频域分析失去意义。也正是因为STFT变换有这样的“先天性”缺陷,广大研究人员才试图寻求一种既能够在大尺度内求频域特征又兼而可以完成时域推移的数学方法。基于这样的需求,人们发明了小波变换,小波的核心出发点就是通过基函数来完成伸缩和平移这二方面的数学变换。基函数本身由二个“低频”和“高频”正交的滤波系数组成。低频滤波系数的卷积效果可以被认为是对原函数的“近似”响应。高频滤波系数的卷积效果可以被认为是对原函数的“细节”响应。令φ(x)代表实现平移定标的实现函数,令ψ(x)代表瞬间子波提取的实现函数,那么显然在一定支撑域下一维序列f(x)的近似系数集c和细节系数集d则可以直接由{φjk(x)
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