利用预训练模型提升光谱特征提取性能的有效性研究

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作者 任菊香 刘忠宝 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3480-3484,共5页

观测技术的发展带来了海量的光谱数据。如何对这些数据进行自动分类受到广大研究人员的关注,其关键是光谱数据的特征提取。鉴于人工处理方式的局限性,主流研究大多采用机器学习算法进行光谱数据的特征提取。然而,这些机器学习算法由于... 观测技术的发展带来了海量的光谱数据。如何对这些数据进行自动分类受到广大研究人员的关注,其关键是光谱数据的特征提取。鉴于人工处理方式的局限性,主流研究大多采用机器学习算法进行光谱数据的特征提取。然而,这些机器学习算法由于时空复杂度过高无法处理海量光谱数据。近年来涌现的预训练模型具有优良的特征提取能力,但目前鲜有文献对该模型对光谱数据有效性问题进行探讨。因此,将恒星光谱数据作为研究对象,分别引入BERT、ALBERT、GTP等预训练模型和卷积神经网络(CNN)来对恒星光谱数据进行特征提取和分类处理,通过比较实验结果来检验这几类预训练模型在恒星光谱特征提取方面的有效性。利用Python编程语言编写光谱分类程序。在预训练模型特征提取的基础上,利用TensorFlow1.14中的CNN模型进行光谱类型判定。实验用到的数据集是SDSS DR10恒星光谱数据集,包括K型、F型、G型。利用网格搜索和5倍交叉验证法获得实验最优参数。在相同训练数据集条件下,与ALBERT、GPT相比,BERT模型的分类正确率均最高。从平均正确率看,在K型、F型、G型恒星数据集上,BERT模型的平均正确率比ALBERT分别高0.0251、0.0215和0.0225,比GPT分别高0.0497、0.0424和0.0432。分析实验结果可以得出如下结论:(1)恒星光谱分类正确率随训练数据规模的增大而提高;(2)在训练数据规模占比相同的情况下,同一模型在K型恒星数据集上的分类正确率最高,其次是F型恒星数据集,G型恒星数据集最低;(3)与ALBERT、GPT相比,BERT模型具有具有更优的特征提取能力。 展开更多

关键词 海量光谱数据 光谱特征提取 预训练模型 有效性验证

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阻尼最小二乘法用于激光诱导击穿光谱重叠特征谱线分离提取 被引量：7

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作者 王寅 赵南京 +9 位作者 刘文清 余洋 方丽 孟德硕 胡丽 张大海 马明俊 肖雪 王煜 刘建国 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期309-314,共6页

近年来,激光诱导击穿广谱技术发展迅速。作为一种用于物质成分探测的新技术,它具有简单、快速、无需复杂样品制备、多种元素同时检测等优点,可实现待测样品物质成分现场、在线的检测,在很多领域都极具应用前景。激光诱导击穿光谱特征谱... 近年来,激光诱导击穿广谱技术发展迅速。作为一种用于物质成分探测的新技术,它具有简单、快速、无需复杂样品制备、多种元素同时检测等优点,可实现待测样品物质成分现场、在线的检测,在很多领域都极具应用前景。激光诱导击穿光谱特征谱线的分离拟合提取是光谱特征识别与后续元素浓度定量反演研究的基础。为实现激光诱导击穿光谱重叠特征谱线的有效分离拟合提取,采用阻尼最小二乘法,分析并确定了迭代前的初始拟合参数值,实现了在重叠特征谱线情况下对某火力发电厂粉煤灰中的铬元素特征谱线的分离提取。阻尼最小二乘法基于高斯-牛顿迭代,在迭代步长中引入阻尼因子,在迭代的过程中根据每一步迭代后所反馈的信息动态的调整迭代步长,从而有效防止了迭代的发散,保证了迭代的快速收敛,最终使得元素特征谱线拟合提取的效果更佳、所得到的特征谱线强度值更准确。分别采用阻尼最小二乘法和最小二乘法对不同浓度的样品中铬元素特征谱线进行分离拟合提取并给出特征谱线的强度值,作出特征谱线强度值关于元素浓度的定标曲线并对比两种方法所得结果的线性相关性。结果表明,阻尼最小二乘法所得结果的线性相关性更高,该方法稳定、可靠,适用于激光诱导击穿光谱重叠特征谱线的分离拟合提取。 展开更多

关键词 激光诱导击穿光谱 阻尼最小二乘法 特征光谱分离提取

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长波红外高光谱非均匀性校正及光谱特征提取 被引量：11

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作者 林颖 徐卫明 +1 位作者 袁立银 王建宇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期605-610,共6页

长波红外高光谱系统既可分析目标成分又能感应其温度信息,广泛应用于遥感领域。该系统响应波段为7.7~9.5μm,共32个波段,光谱分辨率达53 nm,可用于地质勘探,环境监测等领域。由于长波红外器件工艺问题,探测器在成像之前必须进行非均匀... 长波红外高光谱系统既可分析目标成分又能感应其温度信息,广泛应用于遥感领域。该系统响应波段为7.7~9.5μm,共32个波段,光谱分辨率达53 nm,可用于地质勘探,环境监测等领域。由于长波红外器件工艺问题,探测器在成像之前必须进行非均匀性校正。通过对比基于焦平面和基于光谱的校正方法,说明后者能够很好地保持目标的原始光谱特征,并且不具有场景依赖的特点。在此基础上,提出从原始光谱曲线中提取目标光谱特征的方法,得到不同温度黑体和高光谱图像上不同目标的光谱曲线。 展开更多

关键词 长波红外高光谱 非均匀性校正 光谱特征提取

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光谱特征提取对近似矿物光谱差异性影响分析 被引量：10

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作者 赵恒谦 赵学胜 +1 位作者 岑奕 杨杭 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期869-874,共6页

矿物光谱特征是基于光学遥感数据对矿物进行种类识别及定量反演的理论基础,光谱特征提取是高光谱数据常用的技术手段,但在多光谱数据中较少涉及。近似矿物识别是矿物光谱分类应用中的难点,目前还缺少有效指标来指示近似矿物类别光谱的... 矿物光谱特征是基于光学遥感数据对矿物进行种类识别及定量反演的理论基础,光谱特征提取是高光谱数据常用的技术手段,但在多光谱数据中较少涉及。近似矿物识别是矿物光谱分类应用中的难点,目前还缺少有效指标来指示近似矿物类别光谱的差异性。光谱特征提取有望提高矿物分类精度,但该处理对近似矿物光谱差异性的影响还缺少相关研究。本文从矿物光谱差异性的原理出发,通过类间和类内光谱角的比值体现不同类别群体差异,并引入样本量因素,提出了类别可分比作为近似矿物光谱差异性的指标。以明矾石和高岭石两种近似矿物为例,对USGS光谱库光谱及Hyperion,ASTER,OLI等传感器的模拟数据进行光谱特征提取处理,通过对比处理前后矿物光谱差异性的变化,分析光谱特征提取对近似矿物光谱差异性的影响。实验结果表明,有效的光谱特征提取可以显著提高近似矿物光谱差异性,并且光谱分辨率越高,近似矿物光谱差异性越大。此外,光谱分辨率及中心波长设置对于包络线去除结果有很大影响,多光谱数据吸收特征提取效果有待进一步提高。该研究为今后近似矿物光谱识别精度的提高奠定了基础,也为未来新型遥感找矿传感器参数设置提供了参考。 展开更多

关键词 近似矿物 光谱特征提取 光谱差异性 类别可分比 包络线去除

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RVM有监督特征提取与Seyfert光谱分类 被引量：4

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作者 李乡儒 胡占义 +1 位作者 赵永恒 李晓明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1702-1706,共5页

特征提取是光谱自动识别中的一个基本问题,它决定着光谱识别系统的性能和复杂度。目前的天体光谱自动分类研究主要使用的是基于以线性主成分分析(PCA)、小波变换(Wavelet transform)、人工神经网络(ANN)等为代表的非监督特征提取方法,... 特征提取是光谱自动识别中的一个基本问题,它决定着光谱识别系统的性能和复杂度。目前的天体光谱自动分类研究主要使用的是基于以线性主成分分析(PCA)、小波变换(Wavelet transform)、人工神经网络(ANN)等为代表的非监督特征提取方法,而它们在特征提取时没有考虑到训练数据中的类别信息,并非按照分类能力进行特征选择和降维。文章研究了相关向量机(RVM)有监督特征提取方法及其在Seyfert光谱细分类中的应用。RVM是机器学习领域在近几年提出的一种Bayesian学习方法,它能有效地融合已有的先验知识、对问题的信念、训练数据和相应的类别信息,并按照分类能力提取特征,在理论上具有很大的潜在优势。另外,初步的实验结果表明,基于RVM的有监督特征提取方法在Seyfert光谱细分类中具有较好的性能。 展开更多

关键词 Seyfert光谱分类 光谱特征提取 Bayesian学习 相关向量机

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基于Fisher判别分析的有监督特征提取和星系光谱分类 被引量：14

6

作者 李乡儒 胡占义 赵永恒 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1898-1901,共4页

随着天文观测技术的进步、数据获取能力的提高和大型光谱巡天计划的相继实施,光谱数据的自动处理研究越来越受到重视和关注。文章在分析了文献中光谱自动分类研究的特点和无监督特征提取方法所固有的一些不足的基础上指出了光谱有监督... 随着天文观测技术的进步、数据获取能力的提高和大型光谱巡天计划的相继实施,光谱数据的自动处理研究越来越受到重视和关注。文章在分析了文献中光谱自动分类研究的特点和无监督特征提取方法所固有的一些不足的基础上指出了光谱有监督特征提取研究的必要性。并重点研究了Fisher判别分析(FDA)有监督特征提取方法在星系光谱自动分类中的应用。该方法:(1)具有突出的维数约减能力;(2)能有效地融合训练数据的类别信息,并按照分类能力提取特征。实验表明,将FDA方法用于某些星系细分类不仅明显地提高了分类器的速度,而且具有良好的分类性能。因此,对于较大的光谱识别系统更能体现出该方法的优越性。 展开更多

关键词 光谱特征提取 活动星系核 有监督特征提取 光谱分类 FISHER判别分析

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一种新的光谱特征提取方法 被引量：2

7

作者 李乡儒 冯春明 +1 位作者 王永俊 卢瑜 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2856-2860,共5页

研究了天体光谱的特征提取问题,这是光谱自动处理中的一个关键环节。通过特征提取,不仅能够约简数据、减少冗余,而且亦能抑制噪声干扰,对识别系统的精度和效率均有重要影响。提出了一种基于空间转换和分解的特征分析模型(STP),基于此,... 研究了天体光谱的特征提取问题,这是光谱自动处理中的一个关键环节。通过特征提取,不仅能够约简数据、减少冗余,而且亦能抑制噪声干扰,对识别系统的精度和效率均有重要影响。提出了一种基于空间转换和分解的特征分析模型(STP),基于此,可实现对常用光谱特征提取方法的分析,例如,无监督的主成分分析(PCA),小波变换(Wavelet),有监督的支持向量机(SVM),相关向量机(RVM)和线性判别分析方法(LDA)等。在STP模型中,关注的核心要素是特征提取中对数据成分的分解、重组,以及噪声的抑制和冗余的消除。亦在STP框架的基础上,给出了一种逻辑和实现均较为简单的特征提取方法:基于曲线拟合与下采样的光谱特征提取(EFCD)。研究的一个重要发现是,在一些分类问题中文献中设计巧妙的特征提取方法并不一定是决定性的:即使采用通常的信号下采样方法提取特征,亦能获得良好的光谱识别性能,而重要的仅仅是需要将特征数量保持在一定的水平以上即可。研究中,选用的测试数据是SDSS中的Galaxy和QSO两类河外天体实测光谱,他们一般具有较大的红移,在天体光谱识别中具有较强的代表性。 展开更多

关键词 天体光谱分类 光谱特征提取 类星体 正常星系

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基于高光谱特征提取的藻类叶绿素a反演模型 被引量：2

8

作者 魏文 高艳 +3 位作者 周丰 张巍 张树才 王学军 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期391-397,共7页

选取自然界中分布较广泛的小球藻和铜绿微囊藻为研究对象,进行室内藻类光谱试验,同步测定其ρ(叶绿素a),并分别建立基于混合高斯函数的小球藻和铜绿微囊藻高光谱信息模型.在此基础上,利用模拟退火算法实现模型的非线性参数拟合,提取这2... 选取自然界中分布较广泛的小球藻和铜绿微囊藻为研究对象,进行室内藻类光谱试验,同步测定其ρ(叶绿素a),并分别建立基于混合高斯函数的小球藻和铜绿微囊藻高光谱信息模型.在此基础上,利用模拟退火算法实现模型的非线性参数拟合,提取这2种藻的高光谱特征,通过非线性回归分析,反演得到分解后的高光谱信息模型的峰高(hi)与ρ(叶绿素a)的定量模型,实现对水体中小球藻和铜绿微囊藻ρ(叶绿素a)的预测.结果表明:藻类高光谱特征提取算法能有效揭示小球藻和铜绿微囊藻的光谱本质特征,并得出相应的小球藻和铜绿微囊藻叶绿素a反演模型. 展开更多

关键词 小球藻 铜绿微囊藻 叶绿素A 高光谱特征提取 叶绿素a反演模型

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空间目标光谱特征快速提取 被引量：2

9

作者 刘建国 彭嘉雄 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 1994年第4期59-64,共6页

本文利用完备正交函数系计算图象强度函数的数字投影特征序列，此投影特征既能反映目标的外形特点，又能反映目标的光谱特征，利用它不但能区分不同外形的空间目标，还能区分外形相同而光谱特性不同的真假目标。本文还介绍了空间目标光... 本文利用完备正交函数系计算图象强度函数的数字投影特征序列，此投影特征既能反映目标的外形特点，又能反映目标的光谱特征，利用它不但能区分不同外形的空间目标，还能区分外形相同而光谱特性不同的真假目标。本文还介绍了空间目标光谱特征快速提取系统中需要解决的关键问题和方法。提出了一种空间目标边缘检测梯度算法和一种运动坐标系建立方法。用不同类型卫星图象做了大量实验，验证了所提方法的合理性和可行性。 展开更多

关键词 光谱特征提取 投影特征 运动坐标系 空间目标

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基于多光谱相机的植物病虫害辨识方法研究

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作者 聂文瑾 张诗挽 《农业开发与装备》 2025年第6期56-59,共4页

针对植物病虫害识别中依赖主观视觉判断的局限性,提出一种基于多光谱成像技术的自动化病害检测方法。通过设计标准化的多光谱图像采集系统,结合数据库和数据预处理技术,显著提高了数据质量和分析精度。采用竞争性加权采样(CARS)方法提... 针对植物病虫害识别中依赖主观视觉判断的局限性,提出一种基于多光谱成像技术的自动化病害检测方法。通过设计标准化的多光谱图像采集系统,结合数据库和数据预处理技术,显著提高了数据质量和分析精度。采用竞争性加权采样(CARS)方法提取关键光谱特征,并基于极大似然分类法与卷积神经网络构建多模态诊断模型,实现了对植物病害的高效分类与检测。实验结果表明,该模型在多个病害类型的识别中表现出较高的准确性,尤其在早期病害检测中具有显著优势。此研究为构建标准化、自动化、高效率的植物病虫害诊断系统奠定了理论与技术基础,为智慧农业的精准管理和病害防控提供了重要支持。 展开更多

关键词 光谱技术 植物病虫害监测 特征光谱提取 自动化诊断系统

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甘南高寒草甸主要毒杂草光谱特征分析 被引量：15

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作者 胡远宁 崔霞 +2 位作者 孟宝平 杨淑霞 梁天刚 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期160-167,共8页

草地植物的光谱特征对于物种的识别具有重要意义。本研究利用2013年9月采集的甘南州夏河县桑科草原5种典型毒杂草青藏狗娃花(Heteropappus bowerii)、箭叶橐吾(Ligularia sagitta)、披针叶黄华(Thermopsis lanceolata)、乳白香青(Anapha... 草地植物的光谱特征对于物种的识别具有重要意义。本研究利用2013年9月采集的甘南州夏河县桑科草原5种典型毒杂草青藏狗娃花(Heteropappus bowerii)、箭叶橐吾(Ligularia sagitta)、披针叶黄华(Thermopsis lanceolata)、乳白香青(Anaphalis lactea)和鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)的实测高光谱数据,通过对其冠层光谱进行特征分析和参量化等处理,找出了5种毒杂草之间的光谱差异。结果表明,5种毒杂草的原始光谱曲线趋势大致相同,经过一阶微分变换、光谱重排等处理,利用"红谷"、"绿峰"、"红边"、水分吸收、光谱指数和光谱重排等指标,可较好地将这5种毒杂草区分开来。因此,基于光谱分析的植被分类对于研究甘南州高寒草甸植被的遥感反演、调查和分类等具有重要的意义。 展开更多

关键词 高寒草甸 毒杂草 光谱特征提取 一阶微分 光谱指数 光谱重排

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基于高光谱数据的呼伦贝尔草原花期物种识别和覆盖度估算 被引量：18

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作者 盖颖颖 范闻捷 +3 位作者 徐希孺 闫彬彦 王焕炯 刘媛 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2778-2783,共6页

实时准确地监测草地植物种类和覆盖面积对草原物种多样性研究和生态环境的可持续发展具有重要意义。草地植物在花期具有独特的光谱特征,相比营养生长期,通过花更容易识别物种。花期是遥感识别物种的关键时期。本文利用2008年8月和2010年... 实时准确地监测草地植物种类和覆盖面积对草原物种多样性研究和生态环境的可持续发展具有重要意义。草地植物在花期具有独特的光谱特征,相比营养生长期,通过花更容易识别物种。花期是遥感识别物种的关键时期。本文利用2008年8月和2010年7月呼伦贝尔草原上麻花头、棉团铁线莲、冷蒿、蓬子菜、黄花菜、有斑百合和细叶百合七种花以及裸土的实测高光谱数据,通过其冠层光谱的特征分析和参量化,找出了各物种之间的光谱差异,且得到了参量化特征识别方法,经验证,当花在样方中的覆盖度大于10%时,识别方法的精度在90%以上。在此基础上,采用线性解混模型,计算样方中各种花的覆盖度,与实际数据相比较,误差在4%左右,证明了线性解混模型用于估算草原上花覆盖度的可行性。 展开更多

关键词 呼伦贝尔草原 物种多样性 花期 光谱特征提取 混合光谱分解

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BP-ANN在荒漠草地高光谱分类研究中的应用 被引量：15

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作者 钱育蓉 贾振红 +2 位作者 于炯 杨峰 段文亮 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第12期225-228,共4页

利用高分辨率光谱仪在实地测得的光谱数据来识别新疆阜康地区的7种典型荒漠草种，对原始高光谱数据作预处理（微分和平滑），选取典型荒漠植被的光谱特征（红边、绿峰、红谷、RVI等）作为输入数据，植被类型作为输出数据，构建基于BP神... 利用高分辨率光谱仪在实地测得的光谱数据来识别新疆阜康地区的7种典型荒漠草种，对原始高光谱数据作预处理（微分和平滑），选取典型荒漠植被的光谱特征（红边、绿峰、红谷、RVI等）作为输入数据，植被类型作为输出数据，构建基于BP神经网络模型的典型荒漠草地分类器，进行了三组基于高光谱特征的草地类型分类实验，结果表明：（1）红边特征较其余吸收特征更能获得精确的分类结果；（2）波段550～790nnl间的窄波段光谱分类间隔中，20nm优于10nm的间隔；（3）草地分类器中BP网络模型的输入层、隐藏层神经元个数与BP网络训练时间、精度具有复杂的耦合关系，不可一概而论。 展开更多

关键词 高光谱特征提取 反向反馈(BP)人工神经网络 红边特征 窄波段光谱

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光谱技术在土壤水分含量检测中的研究进展 被引量：12

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作者 李鑫星 梁步稳 +1 位作者 白雪冰 李娜 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期3705-3710,共6页

土壤水分是影响农业生产的重要因素之一,对农作物生长发育情况和最终产量起着关键的作用,然而农业用水浪费现象普遍存在,预计至2020年我国灌溉水利用系数仅为0.55,远低于0.7~0.8的世界先进水平,因此准确有效地判断土壤含水量丰缺情况对... 土壤水分是影响农业生产的重要因素之一,对农作物生长发育情况和最终产量起着关键的作用,然而农业用水浪费现象普遍存在,预计至2020年我国灌溉水利用系数仅为0.55,远低于0.7~0.8的世界先进水平,因此准确有效地判断土壤含水量丰缺情况对农业生产实践具有重要意义,光谱技术利用物体特征谱线的不同,能够同时获取目标的图像信息和光谱信息,从而更直观地表达目标的特征,从而精确、快速、无损地对土壤水分的含量进行动态的检测,该技术极大地促进了农业的精准化、智能化和现代化,在土壤水分含量检测中占有重要地位。文章综述了国内外土壤水分含量检测的最新文献,对基于光谱技术的土壤水分含量检测的研究进展进行了系统地讨论,分析了传统方法的不足,并阐述了光谱成像技术的优势:(1)实时性;(2)无损性;(3)精确性;及其在土壤水分含量检测中的局限性:(1)土壤的构造复杂;(2)泛化能力不足;(3)气候条件制约。重点阐述了光谱在土壤水分检测中的三个关键技术:(1)光谱数据预处理技术,重点对比了常见的预处理技术原理及其效果;(2)光谱特征提取技术,对比了常见的特征光谱提取方法,重点分析了土壤水分的敏感波段;(3)光谱建模技术,重点对比了土壤水分含量检测的线性和非线性模型,分析其原理、应用范围及模型精度,得出非线性模型将成为光谱技术在土壤水分含量检测的主流建模方法。最后依据上述分析,对光谱技术在土壤水分检测领域中的应用前景和研究趋势进行了展望:一是要提高该技术的泛化能力和鲁棒性,建立可用于多种土壤类型的水分检测模型;二是要建立大范围区域并动态实时更新的土壤光谱数据库,为提高模型精度做好数据基础。 展开更多

关键词 光谱技术 土壤水分检测 光谱预处理 光谱特征提取 光谱建模

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唐卡主色矿物颜料光谱分析 被引量：11

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作者 岑奕 张琳姗 +4 位作者 孙雪剑 张立福 林红磊 赵恒谦 王雪瑞 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1136-1142,共7页

唐卡作为一件艺术品,具有较高的历史价值和艺术价值。对唐卡的矿物颜料进行鉴别分析,对唐卡的鉴定、修复、数字化存档、再现等具有非常重要的意义。该研究对唐卡主色矿物颜料进行体系性的光谱分析,选用唐卡绘制过程中5种主色常用的矿物... 唐卡作为一件艺术品,具有较高的历史价值和艺术价值。对唐卡的矿物颜料进行鉴别分析,对唐卡的鉴定、修复、数字化存档、再现等具有非常重要的意义。该研究对唐卡主色矿物颜料进行体系性的光谱分析,选用唐卡绘制过程中5种主色常用的矿物颜料,深入分析矿物颜料的可见光、近红外、短波红外光谱特征产生机理,总结了不同色系矿物颜料可见光、近红外、短波红外谱段光谱特征。通过分析同一矿物颜料粉末、调和骨胶颜料以及颜料上布色卡光谱特征,发现粉状颜料调和骨胶后,反射率整体下降,在1 447和1 928 nm附近出现两个水的强吸收特征。而当骨胶溶物涂绘上布后,随着膏状颜料中水分的减少,上述两个吸收特征均变弱,个别颜料在1 447 nm处的吸收特征甚至消失。因此,矿物颜料粉末和颜料上布色卡光谱极为接近,可以在后期的唐卡颜料分析中直接利用唐卡矿物颜料粉末光谱进行匹配分析。唐卡红色矿物颜料为朱砂,矿物成分主要为HgS,其光谱在可见光波段先降后升, 500 nm附近形成一个较深的吸收特征,且吸收峰较宽(430～530 nm),红光谱段附近反射率急速升高,近红外波段反射率变化较为平直,在1 940和2 250 nm附近有弱吸收特征。唐卡黄色矿物颜料主要有三种:土黄(雄黄、雌黄),赭石及金箔,主要成分分别为硫化砷、氧化铁及金。其特征光谱在可见光谱段集中在400～500 nm之间,不同颜料的吸收特征位置和吸收深度均不同。赭石在近红外波段的反射率整体较低,且860 nm附近还出现了吸收特征;而雄黄、雌黄和土黄则在近红外和短波红外谱段表现出反射率较高且波形平直,在1 890和2 230 nm附近有弱吸收特征;金箔在可见光波段的吸收特征窄浅,可作为区分的依据。唐卡蓝色矿物颜料为石青,主要矿物成分为蓝铜矿,其光谱在500～1 000, 1 500, 2 040, 2 285和2 350 nm附近均有较强吸收特征,而在1 885和1 980 nm处有弱吸收特征。唐卡绿色矿物颜料为石绿,主要矿物成分为孔雀石,其光谱在550～1 000 nm有较强的宽吸收特征,在2 270和2 350 nm有明显吸收特征。尽管石青和石绿主要矿物成分皆为碳酸铜,但石绿在900～1 900 nm红-近红外谱段反射率增加较缓, 1 500 nm无吸收特征,可以作为区分石青和石绿的依据。唐卡白色矿物颜料为砗磲和白土,主要矿物成分分别为碳酸钙和高岭土。在可见光谱段范围,砗磲在370 nm有弱吸收特征,而白土则在370和730 nm处有两个明显的吸收特征,可作为区分。在短波红外和近红外谱段,白土在1 425, 1 930和2 230 nm均具有明显吸收特征,砗磲则在1 930和2 320 nm有明显吸收特征, 1 440 nm处吸收特征较弱。且同种矿物颜料粉末,矿物粉末颗粒越大,颜料颜色越深,其光谱特征反射率越低。 展开更多

关键词 唐卡 矿物颜料 高光谱 光谱特征提取

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光谱数据预处理对潮间带沉积物氮LSSVM模型的影响研究 被引量：1

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作者 吕美蓉 任国兴 +5 位作者 李雪莹 范萍萍 刘杰 孙中梁 侯广利 刘岩 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2409-2414,共6页

光谱数据变换和光谱特征波长提取是二种重要的光谱预处理方法,对消除环境等干扰具有重要的作用。以往文献主要对比研究不同的光谱数据变换方法,光谱特征波长提取方法的对比研究以及二者的组合研究较少。为了获取适宜的光谱预处理方法,... 光谱数据变换和光谱特征波长提取是二种重要的光谱预处理方法,对消除环境等干扰具有重要的作用。以往文献主要对比研究不同的光谱数据变换方法,光谱特征波长提取方法的对比研究以及二者的组合研究较少。为了获取适宜的光谱预处理方法,提高潮间带沉积物氮的最小二乘支持向量机(LSSVM)模型精度,研究了4种光谱变换方法与3种特征波长提取方法组合对沉积物氮LSSVM模型精度的影响,以期实现潮间带沉积物氮的精确预测。研究结果表明,多元散射校正(MSC)或标准正态变换(SVN)光谱变换方法提高了光谱与氮含量的相关性,最高相关系数分别达到0.69和0.71;并且提高了LSSVM模型的预测精度,模型的预测R^2和RPD分别为0.88,0.87和2.78,2.69。无信息变量消除(UVE)特征波长提取方法也提高了LSSVM模型的预测精度,模型预测R^2和RPD分别0.89和2.70。但是,UVE提取的特征波长并不都与氮含量具有高相关性。此外,组合运用UVE特征波长提取方法和MSC或SVN光谱变换方法,也提高了模型预测精度,但并不优于单独运用UVE特征波长提取方法或单独运用MSC及SVN光谱变换方法。研究结果可为潮间带沉积物氮估算和光谱数据预处理提供技术参考。 展开更多

关键词 光谱数据变换 光谱特征波长提取 光谱预处理 潮间带沉积物

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FTIR光谱研究汉画像石拓片

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作者 宋闯 陈航 +1 位作者 谢国庆 尹文萱 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期91-92,共2页

汉画像石拓片作为重要的文化遗产,具有历史考证和艺术研究的意义,承载着文化传承和考古发现的价值。通过深入研究和保护这些拓片,可以更好地了解和传承汉代精神文化遗产,揭示出汉代的汉代文化、工艺技法、建筑艺术和社会历史,弘扬汉代... 汉画像石拓片作为重要的文化遗产,具有历史考证和艺术研究的意义,承载着文化传承和考古发现的价值。通过深入研究和保护这些拓片,可以更好地了解和传承汉代精神文化遗产,揭示出汉代的汉代文化、工艺技法、建筑艺术和社会历史,弘扬汉代艺术和文化成就。对汉瓦当拓片的不同形态位置、不同拓制阶段进行FTIR光谱研究,发现不同形态位置的FTIR吸收峰的峰形、峰位则表现出明显的变化,这些变化说明了拓片色料着色方式和色料成分与拓片纸张存在复杂的分子间相互作用,研究结果从分子光谱学角度对拓片的材料组成、微观形貌等各种信息的获取及利用提供科学依据。 展开更多

关键词 FTIR 拓片 无损鉴定 光谱特征提取

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传统艺术品鉴定与保护的FTIR应用

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作者 谢国庆 宋闯 +5 位作者 朱其峰 严铮业 顾婷 陈航 胡长春 袁静静 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期87-88,共2页

FTIR光谱技术具有灵敏、可靠、量化和非接触等特点,对艺术品的无损鉴定、实体修复、数字化信息提取与存档、图像再现等文化传承具有非常重要的意义。以近年来研究实例,简要介绍FTIR光谱在艺术品鉴定与保护研究中的应用。

关键词 FTIR 无损鉴定 艺术品保护 光谱特征提取

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