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【傅里叶红外信号太低】傅里叶红外信号太低如何处理及傅里叶红外怎么标峰

承天示优官方账号 2023-05-12 资讯 578 views 0
一、傅里叶变换与红外信号

在许多化学分析领域,测量物质的光谱是必不可少的。其中,IR(infrared)光谱法是目前应用最广泛的一种技术。其原理为利用化合物吸收IR辐射能时会发生振动和转动等形式的运动,因而可以获得关于它们结构信息的光谱图像。

当我们获取到实验中采集来的原始数据后,需要进行预处理才能得到准确有价值的结果。而这其中就包括对数据进行谱线修复、去除基线漂移或者高频滤波等常见操作。

那么,在这些预处理过程中经常要使用到FFT(快速傅立叶变换),以便将时域信号转换成频域信号,并进一步针对性地进行后续操作和分析。

二、什么是“底背景模型”?

由于采样环境本身存在众多影响因素(比如样品保存时间长短、气温湿度变化等),使得实验所测量到的光谱数据中会存在众多不需要的噪声信号,严重影响结果准确性。因此,我们在进行“背景校正”时就需要用到一个概念:底背景模型。

所谓底背景模型,顾名思义即是对于样品实验过程中获得大量原始红外光谱数据进行统计分析后形成的一种基础参考,并通过现有算法对其进行优化处理以消除各类干扰因素并提高精度和可靠性。

三、为什么会出现“傅里叶红外信号太低”的问题?

那么,这个问题看似简单实则非常复杂——它涉及了许多领域知识和技巧点。出现这个问题最常见的场合包括:

- 1.测试环境没有严格控制好,如温度湿度等指标未达标;

- 2.仪器设备是否经过定期维保与修理(比如可能某些传感元件或者采集显示屏已经老旧失效);

- 3.针尖读数值本身很小,在使用FFT时若参数设置不当导致截止频率超过真实支持范围(从而不能正确表示问号频率信号);

- 4.人为操作疏忽或者误差等导致数据处理过程中的失误,从而影响后续谱线计算、识别和判读。

四、如何解决“傅里叶红外信号太低”的问题?

解决这个问题最好的方法是:多做几遍实验,并尝试找到不同来源与采集方式下结果变化规律。然后,针对性地修改样本制备工艺和测量条件(如温度湿度风速等)以及调整仪器状态参数(比如截止频率、增益值;同时要注意进行滤波平滑处理来降低噪声干扰)。

此外,在数据分析阶段我们也可以利用一些专业的软件工具对其进行更深入地挖掘和加工。例如,使用Matlab自带函数fft()或華邦 ScienceBase 中提供的相应算法库 (APL) 可以完成高效且复杂比较操作,有效得到目标特定信号区域内所需要实现其他计算逻辑(包括参考模型匹配/曲线拟合等进一步预处理)。至于具体实现则只需按提示输入正确格式形式即可看见相关输出结果。

五、怎么标记峰值?

在实际数据挖掘应用中,最重要的是能够准确地将我们感兴趣的特征(如分子或原子引起的吸收波长)提取出来,并可视化以供后续研究和阐述。

那么,在进行峰值标记时,有两种常见方法:一是通过已知谱线先验知识(比如借助专业仪器上自带例如"peak picking"等函数)、再加上人工校对方式进行初步筛选;二是利用更为高级、自动化技术手段,例如PCA主成分分析等算法模型。这些方法大多数需要结合当前问题本身所处环境和条件而制定具体方案。但不管怎么样做都必须保持严谨性和准确性才可以让得到的结果更好发挥价值!

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