目标差分吸收光谱技术测量大气NO_2平均浓度的方法研究 被引量：2

1

作者 刘进 司福祺 +3 位作者 周海金 赵敏杰 窦科 刘文清 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期895-898,共4页

介绍了一种测量近地面大气NO2平均浓度的新方法——目标差分吸收光谱方法,即target DOAS(target difference absorption spectrum technology)。该方法基于被动差分吸收光谱技术,测量墙体、山体等目标的太阳反射光谱,通过差分吸收光谱... 介绍了一种测量近地面大气NO2平均浓度的新方法——目标差分吸收光谱方法,即target DOAS(target difference absorption spectrum technology)。该方法基于被动差分吸收光谱技术,测量墙体、山体等目标的太阳反射光谱,通过差分吸收光谱算法反演得到目标与仪器之间NO2浓度沿路径的积分值SCD(slant column density),同时仪器到目标之间的距离已知,并通过选取特定的参考光谱扣除目标到大气顶层的痕量气体吸收,最终计算出仪器和目标之间的大气NO2平均浓度。利用建立的目标DOAS系统在合肥开展了观测实验,成功获取了观测地大气NO2浓度。观测结果与主动长光程差分吸收光谱仪观测数据进行对比,二者呈现较好的一致性,验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 二氧化氮 目标差分吸收光谱技术 平均浓度

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傅里叶变换在差分吸收光谱技术气体浓度计算中的应用 被引量：8

2

作者 刘前林 王立世 +2 位作者 黄新建 吴艳丹 肖明威 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2830-2834,共5页

在实际测量得到的气体吸收光谱中,发现大多数气体的吸收光谱具有明显的周期性,而傅里叶变换正是用来寻求信号的频率特征。在加窗的条件下,通过对不同气体的吸收光谱进行傅里叶变换,来寻求光谱信号对应的特征频率。在数据分析过程中,发... 在实际测量得到的气体吸收光谱中,发现大多数气体的吸收光谱具有明显的周期性,而傅里叶变换正是用来寻求信号的频率特征。在加窗的条件下,通过对不同气体的吸收光谱进行傅里叶变换,来寻求光谱信号对应的特征频率。在数据分析过程中,发现这样一个规律:在气体吸收光谱经傅里叶变换后的频谱图中,其对应特征频率的幅值与所测的气体浓度成明显的线性对应关系。因此,提出一种新的差分吸收光谱浓度解析方法,即利用气体吸收光谱傅里叶变换后其对应特征频率的幅值与浓度的关系,建立一种浓度反演计算的线性关系式,从而由气体吸收光谱傅里叶变换后特征频率的幅值直接求出气体的浓度。该方法完全摆脱了差分吸收光谱技术的理论基础,大大减少了光谱分析和气体浓度反演计算的过程,是一种值得进一步去探究的光谱分析方法。 展开更多

关键词 傅里叶变换 差分吸收光谱技术 浓度计算 特征频率

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利用多轴差分吸收光谱技术反演对流层NO_2 被引量：14

3

作者 徐晋 谢品华 +4 位作者 司福祺 窦科 李昂 刘宇 刘文清 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2464-2469,共6页

介绍了基于多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)反演对流层NO2的方法。利用差分吸收光谱技术(DOAS),扣除太阳夫琅和费结构及Ring效应的影响,拟合得到了大气中NO2的差分斜柱浓度dSCD,结合不同观测方向的测量结果分析得到了对流层大气中NO2的... 介绍了基于多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)反演对流层NO2的方法。利用差分吸收光谱技术(DOAS),扣除太阳夫琅和费结构及Ring效应的影响,拟合得到了大气中NO2的差分斜柱浓度dSCD,结合不同观测方向的测量结果分析得到了对流层大气中NO2的差分斜柱浓度(ΔSCD),结合辐射传输模型SCIATRAN计算得到了大气质量因子(AMF),并进一步计算得到了对流层NO2的垂直柱浓度(VCD)信息。为确保数据的准确性和可比性,将计算结果与长光程差分吸收光谱仪(LP-DOAS)的测量结果进行对比,二者具有较好的一致性,其相关系数R2分别为0.940 27和0.969 24。 展开更多

关键词 大气光学 对流层垂直柱浓度 多轴差分吸收光谱技术 大气质量因子

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LED温度波动对差分吸收光谱技术测量NO_2的影响研究 被引量：5

4

作者 凌六一 谢品华 +4 位作者 秦敏 郑尼娜 叶丛雷 李昂 胡仁志 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2886-2890,共5页

研究了中心波长分别为370nm(近紫外)、452nm(蓝光)和660nm(红光)三种无标准具结构的发光二极管(LED)光源温度波动对差分吸收光谱技术(DOAS)测量NO2的影响。利用温度10℃时的LED灯谱构造NO2吸收谱,将其他温度下测得的LED谱作为灯谱,以此... 研究了中心波长分别为370nm(近紫外)、452nm(蓝光)和660nm(红光)三种无标准具结构的发光二极管(LED)光源温度波动对差分吸收光谱技术(DOAS)测量NO2的影响。利用温度10℃时的LED灯谱构造NO2吸收谱,将其他温度下测得的LED谱作为灯谱,以此得到不同温度波动下的NO2差分光学密度,再拟合NO2差分吸收截面到差分光学密度,结果发现拟合残差的峰-峰值与LED温度波动幅度均近似成线性关系,相关性分别为0.995,0.945和0.989;斜率分别为1.12×10-3,5.25×10-5和7.45×10-4℃-1。拟合结果表明,蓝光LED温度波动对DOAS反演影响最小,基本上不影响探测灵敏度,而近紫外和红光LED温度波动对DOAS测量较为敏感,温度波动会导致探测灵敏度的下降。将温度特性相似的有、无标准具结构的两种蓝光LED的反演结果进行了比较,结果显示标准具结构会大幅度增加温度波动对DOAS反演的影响。 展开更多

关键词 差分吸收光谱技术 发光二极管 温度波动 NO2测量

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差分吸收光谱技术测量氯气的数据处理方法研究 被引量：4

5

作者 叶丛雷 谢品华 +4 位作者 秦敏 李昂 凌六一 胡仁志 杨靖文 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1734-1738,共5页

基于差分吸收光谱(DOAS)技术,结合自主搭建的一套小型便携式DOAS实验系统,开展了对氯气的实验测量。在处理氯气的标准截面时,比较了两种不同的高通数字滤波方法:三角函数滤波和多项式拟合滤波。实验证明采用后一处理方法能够更加准确反... 基于差分吸收光谱(DOAS)技术,结合自主搭建的一套小型便携式DOAS实验系统,开展了对氯气的实验测量。在处理氯气的标准截面时,比较了两种不同的高通数字滤波方法:三角函数滤波和多项式拟合滤波。实验证明采用后一处理方法能够更加准确反演出氯气的浓度。模拟计算的结果显示,采用五阶多项式处理的结果的误差较小;在不同样品池内的测量结果显示,利用该方法测量氯气的线性度达到0.996 1;实际的一条谱的反演结果显示拟合谱与测量谱基本重合,且剩余噪声谱的峰峰值最大值<5‰;给出整个实验过程中可能的误差主要来源。综合以上的实验结果表明,利用DOAS技术采用多项式拟合处理的方法可以实现对于氯气的检测。 展开更多

关键词 氯气 差分吸收光谱技术 多项式拟合 误差来源

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基于车载多轴差分吸收光谱技术对城市NO2污染分布和排放评估研究 被引量：4

6

作者 刘浩然 胡启后 +4 位作者 谈伟 苏文静 陈羽佳 朱一芝 刘建国 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期11-19,共9页

二氧化氮(NO2)在大气光化学中发挥着重要作用,不仅参与了对流层臭氧(O3)的催化生成,同时也能促进生成二次气溶胶。NO2作为交通运输和工业过程中的重要排放产物,通常也被视为一种评估人为污染源排放的指示物,因此,开展城市NO2分布与排放... 二氧化氮(NO2)在大气光化学中发挥着重要作用,不仅参与了对流层臭氧(O3)的催化生成,同时也能促进生成二次气溶胶。NO2作为交通运输和工业过程中的重要排放产物,通常也被视为一种评估人为污染源排放的指示物,因此,开展城市NO2分布与排放研究对于城市大气污染管控与治理具有重要意义。2018年1月和2月期间,基于车载多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)对衡水市区开展了4次走航观测实验,获取了衡水市区环城路上对流层NO2垂直柱浓度(VCD)的空间分布,其浓度范围为0.89×10^15~56.33×10^15 molecule·cm^-2,均值在22.42×10^15~30.20×10^15 molecule·cm^-2。观测结果表明衡水市NO2污染源主要分布在城外东南方向的工业聚集区,以及市区环城路东部的立交桥路段;而城市西部和北部则较为干净,当风场来自该区域会对污染源区起到一定的清洁作用,可使源区NO2浓度降低20%以上。航测期间进行了站点对比观测,综合两者的观测结果评估了衡水市东部污染区域的相对贡献,其NO2含量比西部洁净区域高出了30.1%~61.9%、贡献值高7.89×10^15~13.32×10^15 molecule·cm^-2。将NO 2城市分布与WRF模式模拟的气象数据相结合,可计算出目标区域的NO2本地排放通量为0.86×10^24 molecule·s^-1,该结果相对较低,一方面说明衡水市区相对于其他研究区域,其NO2污染源并非在集中在市区内部;另一方面是因为本次实验研究区域的面积仅有50 km^2,远小于其他研究的城市区域范围。对于实验测得的衡水市区输出总通量,其中96.16%来源于外部传输,3.84%为本地排放造成,进一步证明了衡水市NO2主要污染源位于城外。通过实验期间衡水市区的后向轨迹气团与OMI卫星的NO2平均结果可看出,衡水市除城市东部和东南部的本地污染源外,也受到了北部的保定、廊坊和西北部的石家庄等地的污染传输影响。总体来看,车载多轴差分吸收光谱技术对于城市NO2等污染气体的源区确认、污染贡献评估和排放通量计算方面有较出色的应用前景。 展开更多

关键词 车载多轴差分吸收光谱技术 NO2 空间分布 排放通量

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利用差分吸收光谱系统对O3，SO2和NO2的监测分析 被引量：22

7

作者 王东东 朱彬 王静 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期650-655,共6页

结合我国对空气质量自动监测系统质量保证的要求及差分吸收光谱（DOAS）技术自身的技术特点，重点讨论了对南京江北地区的大气污染物的DOAS监测数据的质量控制，并对2007年12月—2008年8月ρ（O3），P（SO2）和ρ（NO2）的日、季节变化... 结合我国对空气质量自动监测系统质量保证的要求及差分吸收光谱（DOAS）技术自身的技术特点，重点讨论了对南京江北地区的大气污染物的DOAS监测数据的质量控制，并对2007年12月—2008年8月ρ（O3），P（SO2）和ρ（NO2）的日、季节变化特征进行了分析．结果表明：ρ（O3），p（SO2）和ρ（NO2）小时均值的频率分布峰值分别出现在30～40，20～30和30～40μg／m^3；三者超过《环境空气质量标准》（GB3095-1996）一、二级标准的频率分别为4．37％和1．02％（O3），21．78％和0．89％（SO2），5．65％和0（NO2）；ρ（O3）季节变化十分明显，春季最高；ρ（SO2）和ρ（NO2）的日变化与局地排放源、大气扩散能力和人类活动密切相关；ρ（O3）和ρ（NO2）日变化呈负相关． 展开更多

关键词 差分吸收光谱技术 质量控制 空气污染

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运用傅里叶变换对差分吸收光谱的解析 被引量：4

8

作者 刘前林 王立世 黄新建 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1076-1079,共4页

利用差分吸收光谱技术原理,设计了相应的差分吸收光谱监测装置,对环境中存在两种主要污染气体SO2和NO2进行了监测。在对所测光谱进行分析时,提出了用傅里叶变换的信号分析方法来解析上述两种气体的吸收光谱。在光谱分析过程中,主要包括... 利用差分吸收光谱技术原理,设计了相应的差分吸收光谱监测装置,对环境中存在两种主要污染气体SO2和NO2进行了监测。在对所测光谱进行分析时,提出了用傅里叶变换的信号分析方法来解析上述两种气体的吸收光谱。在光谱分析过程中,主要包括光谱信号的去噪处理和慢变化的拟合两大步骤。差分吸收光谱仪所测到的原始光谱经傅里叶变换后,频谱中的低频部分对应的就是原始光谱中的慢变化部分,而噪声谱主要集中在变换后频谱的高频部分,所以可以通过截取一定频率段的频谱后再通过逆傅里叶变换来去除气体吸收光谱中的慢变换部分和噪声部分,进一步处理后可以得到气体的差分吸收光谱,从而反演计算出对应的气体浓度。通过分析比较,该方法是一种新的差分吸收光谱解析方法,可以更好地拟合出原始光谱中的慢变化部分,与此同时,在去除噪声影响,提高信噪比方面有很好的作用。 展开更多

关键词 傅里叶变换 差分吸收光谱技术 信噪比 光谱分析

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结合非对称最小二乘法与傅立叶变换对差分吸收光谱的解析 被引量：1

9

作者 刘前林 王立世 黄新建 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期615-618,共4页

在分析差分吸收光谱技术中的光谱时,光谱慢变化部分拟合结果的好坏尤其关键。在光谱处理过程中,提出了结合非对称最小二乘法与傅立叶变换来解析气体吸收光谱的方法。气体的吸收光谱经傅立叶变换后得到其对应的频谱曲线,在频谱的基础上,... 在分析差分吸收光谱技术中的光谱时,光谱慢变化部分拟合结果的好坏尤其关键。在光谱处理过程中,提出了结合非对称最小二乘法与傅立叶变换来解析气体吸收光谱的方法。气体的吸收光谱经傅立叶变换后得到其对应的频谱曲线,在频谱的基础上,借助非对称最小二乘法拟合出频谱中对应于吸收光谱中慢变化部分的基线。根据傅立叶变换的性质,在频谱的函数值上减去所拟合的基线值,达到去除吸收光谱中的慢变化部分的目的;进一步处理得到气体的差分吸收光谱,从而反演出气体浓度;并与传统的光谱处理方法——多项式拟合光谱慢变化的处理结果做了比较,验证了结合非对称最小二乘法与傅立叶变换来解析差分吸收光谱分析方法的可行性和优越性。 展开更多

关键词 差分吸收光谱技术 傅立叶变换 非对称最小二乘法 慢变化拟合

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可调谐二极管激光吸收光谱技术在探测灵敏度上的探讨 被引量：4

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作者 陈志 尚丽平 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期81-81,共1页

可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是利用二极管激光器波长调谐特性,获得被测气体在特征吸收光谱范围内的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或定量的分析的一种技术方法。在对痕量气体的监测时一般会采取一定的措施去克服直接吸收型... 可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是利用二极管激光器波长调谐特性,获得被测气体在特征吸收光谱范围内的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或定量的分析的一种技术方法。在对痕量气体的监测时一般会采取一定的措施去克服直接吸收型气体传感器的缺陷,提高检测精度。文中概述了TDLAS技术的研究现状,针对近年来国内外出现的基于可调谐二极管激光吸收光谱技术在减小系统干扰,提高探测灵敏度的技术措施,从系统结构处理,调制解调技术,检测装置的处理,检测信号的处理等多个方面作了深入的研讨。 展开更多

关键词 可调谐二极管激光吸收光谱技术 探测灵敏度 多光程吸收 差分吸收 调制解调

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组合式LED宽带光源灯结构对差分吸收光谱反演的影响和扣除方法研究 被引量：2

11

作者 郑尼娜 谢品华 +1 位作者 秦敏 段俊 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3339-3346,共8页

发光二极管(LED)发射光谱窄限制了差分吸收光谱反演波段,难以实现多种气体的同时测量。采用光纤束组合两种紫外LED形成组合式LED宽带光源,应用于DOAS系统实现大气SO_(2)和O_(3)的同步探测。光谱分析显示两种LED灯谱在280~295 nm处发生叠... 发光二极管(LED)发射光谱窄限制了差分吸收光谱反演波段,难以实现多种气体的同时测量。采用光纤束组合两种紫外LED形成组合式LED宽带光源,应用于DOAS系统实现大气SO_(2)和O_(3)的同步探测。光谱分析显示两种LED灯谱在280~295 nm处发生叠加,275~301 nm有明显的灯结构。该灯结构会随着双峰光强比增加而增强,同时向短波方向漂移。实际测量时,外界环境改变会引起两个LED光谱各自独立变化,且二者发射光谱波段内大气消光存在差异。这将导致大气吸收光谱的双峰光强比不断变化,且与灯谱不一致,二者相除难以抵消灯结构。光谱反演结果显示宽带光源灯结构为参考谱参与拟合无法较好地扣除干扰。为扣除测量时LED光谱独立变化对光谱反演的影响,提出采用各LED独立灯结构作为参考谱参与拟合,结果显示SO_(2)和O_(3)拟合残差分别由1%、6‰降低至4‰左右,扣除效果较好。该方法与避开干扰结构相比,拓宽了SO_(2)和O_(3)的反演波段,SO_(2)和O_(3)吸收峰分别增加了1.75倍和1倍,平均拟合误差分别降低了67.5%和37.3%,测量精度明显提高。SO_(2)和O_(3)测量结果与同时段同地区的传统氙灯长光程DOAS系统比较,结果显示二者保持较高一致性,相关性系数R高于95%。结果表明DOAS反演时组合式LED宽带光源灯结构可以通过各LED独立的灯结构来拟合扣除。 展开更多

关键词 差分吸收光谱技术 组合式LED宽带光源 光谱结构扣除 同步探测

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差分吸收光谱测定北京市冬季大气中的CS_2

12

作者 林艺辉 谢品华 +1 位作者 秦敏 彭夫敏 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期414-418,共5页

2006年2月17-23日在北京市丰台区,利用差分吸收光谱技术（DOAS）对大气中的CS2以及SO2、O3进行连续监测.结果表明,大气中CS2具有明显的日变化特征,日变化曲线存在明显的“双峰”结构,浓度峰值分别出现在早晨7：00-9：00和午夜00：00左右... 2006年2月17-23日在北京市丰台区,利用差分吸收光谱技术（DOAS）对大气中的CS2以及SO2、O3进行连续监测.结果表明,大气中CS2具有明显的日变化特征,日变化曲线存在明显的“双峰”结构,浓度峰值分别出现在早晨7：00-9：00和午夜00：00左右.测量期间CS2最大体积分数达到9.3×10^-9.CS2与SO2日变化趋势基本相同,二者存在较好的相关性.北京市CS2可能主要来源于冬季供暖燃煤、居民用煤和周边地区污染源的贡献. 展开更多

关键词 差分吸收光谱技术(DOAS) CS2 北京市 大气

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可再生能源配额制促进了低碳技术创新吗?

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作者 韦舒妮 袁鹏 吴戈 《中国人口·资源与环境》 北大核心 2025年第5期67-80,共14页

当前,中国的可再生能源政策逐渐从价格激励型的上网电价补贴转向数量约束型的可再生能源配额制。现有研究探讨了上网电价补贴政策对低碳技术创新的影响,但尚缺乏有关配额制与低碳技术创新之间关系的经验证据。该研究基于2011—2021年县... 当前,中国的可再生能源政策逐渐从价格激励型的上网电价补贴转向数量约束型的可再生能源配额制。现有研究探讨了上网电价补贴政策对低碳技术创新的影响,但尚缺乏有关配额制与低碳技术创新之间关系的经验证据。该研究基于2011—2021年县级地区面板数据,采用连续型双重差分模型,实证评估了配额制对低碳技术创新的影响。研究结果表明:①配额制规定的消纳目标对低碳技术创新尚未表现出积极作用,原因在于消纳目标设置不合理。②相比而言,消纳目标严格度对低碳技术创新的激励作用显著,是配额制发挥低碳技术创新诱导效应的关键。③提高消纳目标严格度对清洁能源、储能技术、化石能源降碳技术和节能与能量回收利用都有显著的创新诱导效应,但对温室气体捕集利用封存相关的技术创新没有显著影响。④消纳目标严格度对创新投入较大、技术含量较高的发明类低碳技术创新具有显著的正向影响,但对实用新型类低碳技术创新没有显著影响。⑤消纳目标严格度对经济发展水平较高地区的低碳技术创新具有积极影响,但对经济发展水平较低地区的低碳技术创新没有显著影响。因此,配额制的优化设计应该关注消纳目标严格度,充分考虑各地区的可再生能源资源禀赋和开发利用水平差异,从而更好地发挥配额制对低碳技术创新的诱导效应,推动能源结构低碳转型,早日实现碳达峰碳中和目标。同时,为避免“低碳技术鸿沟”现象,应该加强对经济发展水平较低地区的低碳技术创新支持,激励这些地区在低碳技术领域开展更多创新活动,缩小其与经济发展水平较高地区低碳技术创新的差距。 展开更多

关键词 可再生能源配额制 低碳技术创新 消纳目标 目标严格度 双重差分法

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复杂背景下的颜色分离背景差分目标检测方法 被引量：12

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作者 吴青青 许廷发 +3 位作者 闫辉 徐磊 吴威 李相民 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期501-506,共6页

针对复杂背景下运动目标检测失检率高的问题,提出了用于复杂背景目标检测改进的基于RGB颜色分离的背景差分目标检测方法。主要是对RGB三通道图像独立进行背景差分运算,阈值二值化后合并三通道前景图像,得到完整前景目标图像;再利用检测... 针对复杂背景下运动目标检测失检率高的问题,提出了用于复杂背景目标检测改进的基于RGB颜色分离的背景差分目标检测方法。主要是对RGB三通道图像独立进行背景差分运算,阈值二值化后合并三通道前景图像,得到完整前景目标图像;再利用检测的边缘对前景图像进行修正,消除光照变化带来的噪声;RGB三通道使用自适应权值的递推算法进行背景更新。最后采用实验室采集的图像序列进行了仿真实验,结果表明,该方法在复杂场景下有效识别颜色差异,避免了灰度值相近而造成的目标缺失,提高了检测精确性。 展开更多

关键词 信息处理技术 颜色分离 背景差分 背景更新 实时处理 目标检测

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基于TDLAS平衡差分技术的CO气体检测 被引量：5

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作者 李传亮 蒋利军 +5 位作者 邵李刚 郭心骞 邱选兵 魏计林 高睿 王高 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期3165-3169,共5页

利用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)结合平衡差分探测技术测量了1.578μm附近的CO气体3-0带P(4)跃迁在不同压强和不同浓度下的吸收光谱信号。由于平衡差分探测方法可以有效地抑制激光光强波动、温度漂移和机械振动等共模噪声,从而提... 利用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)结合平衡差分探测技术测量了1.578μm附近的CO气体3-0带P(4)跃迁在不同压强和不同浓度下的吸收光谱信号。由于平衡差分探测方法可以有效地抑制激光光强波动、温度漂移和机械振动等共模噪声,从而提高了光谱探测灵敏度。通过与直接吸收信号相比,平衡差分的信噪比提高了3.4倍,探测极限为87ppmv。测量了浓度为1%压强为40,55,70和85Torr时的CO气体,结果显示在70Torr时其光谱信号最强。并且,利用直接吸收和平衡差分技术测量了不同浓度的CO气体在总压强在70Torr时的光谱信号,发现平衡差分技术光谱强度与浓度的关系线性度符合较好,其测量误差小于5%。为了进一步验证系统的稳定性,连续采集了324s的光谱信号,最后通过Allan方差分析,发现本实验系统的最佳探测时间为38s,探测极限为47.8ppmv。 展开更多

关键词 可调谐半导体激光吸收光谱 平衡差分技术 CO检测

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基于视频处理技术的运动目标姿态检测与控制 被引量：4

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作者 杨军 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2023年第1期90-96,共7页

为了解决运动目标姿态检测常出现判定背景动态细节为运动目标的问题,提出了基于视频处理技术的运动目标姿态检测与控制方法.通过贝叶斯决策方法与帧间差分法相结合,划分视频图像为候选前景与候选背景,并设置该背景为主成分分析方法的初... 为了解决运动目标姿态检测常出现判定背景动态细节为运动目标的问题,提出了基于视频处理技术的运动目标姿态检测与控制方法.通过贝叶斯决策方法与帧间差分法相结合,划分视频图像为候选前景与候选背景,并设置该背景为主成分分析方法的初始值,获取目标姿态实时检测结果,依据检测结果设计PD控制器,进而通过控制参数实现目标检测和控制.结果表明,本文检测距离误差小于3 mm,角度误差小于1°,对比方法的误差分别为3~5 mm之间和3.2°~4.0°之间,高于本文方法.所提出的方法具有较高的检测精度,可实现运动目标姿态的有效控制. 展开更多

关键词 视频处理技术 运动目标 姿态实时检测 贝叶斯决策方法 帧间差分法 主成分分析方法 姿态控制 PD控制器

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大数据技术在单目标船舶移动位置跟踪中的应用

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作者 史媛 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第4期22-24,共3页

由于在利用原有方法进行单目标船舶移动位置跟踪时,在船舶行驶里程为10 000~30 000 km的范围内,存在目标识别速度较慢的问题,因此将大数据技术应用于单目标船舶移动位置跟踪中,提出一种基于大数据技术的单目标船舶移动位置跟踪方法。通... 由于在利用原有方法进行单目标船舶移动位置跟踪时,在船舶行驶里程为10 000~30 000 km的范围内,存在目标识别速度较慢的问题,因此将大数据技术应用于单目标船舶移动位置跟踪中,提出一种基于大数据技术的单目标船舶移动位置跟踪方法。通过混合高斯背景模型降低背景的干扰程度,并通过三帧差分降低光照突变时产生的误差,利用与计算融合获取结果,对潜在区域实施检测。通过构建LS SVM分类器,并对分类器进行训练识别单目标船舶移动目标。基于大数据技术,通过融合运动特征、边缘、色调的Camshift跟踪算法与卡尔曼无损滤波器实现单目标船舶移动位置跟踪。通过对比实验证明该方法的目标识别速度高于原有方法,实现了目标识别性能的提升。 展开更多

关键词 大数据技术 单目标 船舶移动位置跟踪 三帧差分 连通域

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基于1D-CNN提取Cl2紫外吸收谱特征的浓度反演方法研究

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作者 贾彤华 程光旭 +3 位作者 杨嘉聪 陈昇 王海容 胡海军 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3109-3119,共11页

开放环境下氯气泄漏的准确检测一直是氯碱生产企业亟待解决的难题,差分吸收光谱技术(DOAS)可以实现大气中的污染气体的痕量远距离测量,而氯气的紫外吸收光谱呈现“慢变化”的特征,无法用差分的方法分离吸收特征与噪声信号。提出了一种... 开放环境下氯气泄漏的准确检测一直是氯碱生产企业亟待解决的难题,差分吸收光谱技术(DOAS)可以实现大气中的污染气体的痕量远距离测量,而氯气的紫外吸收光谱呈现“慢变化”的特征,无法用差分的方法分离吸收特征与噪声信号。提出了一种基于一维卷积神经网络(1D-CNN)的氯气浓度反演算法来充分利用光谱信息,通过逐层提取氯气的吸收特征,解决了传统算法容易受噪声干扰导致反演精度下降的问题。与常用的最小二乘法(LS)、多层感知机(MLP)、支持向量机(SVR)和k近邻(KNN)方法相比,该算法的反演结果相比实测数据的准确度最高(R2=0.996,RMSE=4.40,MAE=2.64,SMAPE=8.51%)。由于系统中不可避免的随机噪声会对检测产生干扰,对比了S-G滤波、傅里叶变换、奇异值分解和小波变换分解算法的预处理效果。结果表明,S-G滤波和小波分解算法可以在去除噪声的同时保留氯气的吸收特征信息,进一步提高氯气浓度反演模型的性能。所提出的浓度反演算法为实现开放环境下氯气泄漏的远距离定量检测提供了新的可行方法。 展开更多

关键词 氯气泄漏 远程检测 差分吸收光谱技术 深度学习 一维卷积神经网络

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针对船舶排放污染物分布监测的地基快速IDOAS技术研究 被引量：3

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作者 胡春桥 罗宇涵 +4 位作者 宋润泽 常振 奚亮 周海金 司福祺 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1537-1545,共9页

针对我国船舶排放污染物防治的迫切需求,2021年中国出台了《船舶大气污染物排放监测通用要求》,对船舶大气污染物排放的监测精度提出了更高的要求。现阶段,我国内河中的多数船只都以低端柴油发动机作为主要动力来源,并在未来的很长一段... 针对我国船舶排放污染物防治的迫切需求,2021年中国出台了《船舶大气污染物排放监测通用要求》,对船舶大气污染物排放的监测精度提出了更高的要求。现阶段,我国内河中的多数船只都以低端柴油发动机作为主要动力来源,并在未来的很长一段时间内,柴油机都将继续作为船舶的主要动力装置使用。船舶使用的油品通常杂质多、品质差,加上柴油发动机大多较为老旧,老化的柴油发动机工作时会排放大量硫氧化合物、氮氧化合物等大气污染物,对大气环境造成严重危害,因此对于船舶大气污染物排放的监测研究尤为重要。基于成像差分吸收光谱技术研制了一套地基快速成像差分吸收光谱系统,能够实现对污染物空间分布的“拍照”式探测。系统时间分辨率可达秒级,系统视场角为6°×6°。选择无云条件下的正午天顶太阳散射光光谱作为参考光谱并使用QDOAS软件对获得的数据进行反演。根据系统中摄像头采集到的观测区域图像信息,将污染气体浓度信息与空间信息进行匹配,能够获得船舶大气污染物的空间二维分布情况。为验证系统的可靠性,2022年9月,在铜陵以发电厂烟羽中的SO_(2)为目标进行了比对验证实验,并与推扫地基成像差分吸收光谱仪器的结果进行了相关性分析,SO_(2)斜柱浓度的相关性为0.935。2022年12月,采用地基快速成像差分吸收光谱系统对长江船舶污染物排放进行了观测,获取了时间分辨率为5 s的SO_(2)连续空间二维分布信息,通过与摄像头获取的图像信息匹配,能够将高浓度排放追溯到具体船只。该研究为船舶等快速移动污染源的监测提供了有效的实时监测手段,为船舶排放的治理提供了可靠的数据支撑。 展开更多

关键词 快速成像差分吸收光谱技术 二维分布 船舶大气污染 二氧化硫

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光谱学 光谱学与光谱技术

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《中国光学》 CAS 2005年第4期12-12,共1页

O433．51 2005042486 空气质量监测的高灵敏差分吸收光谱学技术=High sen- sitive differential optical absorption spectroscopy (DOAS) for air quality monitoring[刊,中]／刘文清(中科院安徽光机所,安徽,合肥(230031)),崔志成…／... O433．51 2005042486 空气质量监测的高灵敏差分吸收光谱学技术=High sen- sitive differential optical absorption spectroscopy (DOAS) for air quality monitoring[刊,中]／刘文清(中科院安徽光机所,安徽,合肥(230031)),崔志成…／／光学技术,- 2005,31(2),-288-291 介绍了差分吸收光谱学技术的原理、关键技术以及所研制的空气质量自动监测系统。 展开更多

关键词 光谱学 差分吸收光谱 光谱技术 光学技术 中科院 关键技术 空气质量监测 自动监测系统 高灵敏 环境空气质量

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