[發明專利]一種基于平穩小波的融合光譜去噪方法

有效

• 申請號: 201811607025.2
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109724693B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 劉瑞蘭;龔夢龍;周鵬
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G01J3/02
• 分類號: G01J3/02;G01J3/28
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

1.一種基于平穩小波的融合光譜去噪方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、獲取初始光譜信號，對所述初始光譜信號基于平穩小波進行一層分解，獲得與所述初始光譜信號分解后對應的第一細節系數和第一近似系數；

S2、采用極值中值濾波對所述第一細節系數和第一近似系數進行濾波處理，得到第二細節系數和第二近似系數；

S3、對所述第二細節系數和第二近似系數基于平穩小波做逆變換處理，得到過渡光譜信號；

S4、對所述過渡光譜信號做平穩小波作五層分解處理，得到所述過渡光譜信號分解后對應的第三細節系數和第三近似系數；

S5、采用軟閾值函數與啟發式閾值，對所述第三細節系數和第三近似系數做去噪處理，分別得到對應的第四細節系數和第四近似系數；

S6、對所述第四細節系數和第四近似系數基于平穩小波做逆變換處理，得到去除噪聲的最終光譜信號。

2.如權利要求1所述的基于平穩小波的融合光譜去噪方法，其特征在于，所述步驟S1和步驟S4中均采用db5作為所述平穩小波的小波基。

3.如權利要求1所述的基于平穩小波的融合光譜去噪方法，其特征在于，所述步驟S2包括：

S21、設定判別標準：

其中，S為有用光譜信號，N為脈沖噪聲信號，W[x_i]是以x_i為中心的窗口內的小波系數，minW[x_i]為W[x_i]中的最小值，maxW[x_i]為W[x_i]中的最大值，基于所述判別標準判斷所述初始光譜信號中的有用光譜信號和脈沖噪聲信號；

S22、設定濾波方法：

其中，y_i為去噪后的光譜信號，medW[x_i]為W[x_i]中間值，基于所述濾波方法進行濾波處理。

4.如權利要求1所述的基于平穩小波的融合光譜去噪方法，其特征在于，所述步驟S3中采用對第二細節系數和第二近似系數進行平穩小波逆變換，其中，和分別表示產生偶數項系數和奇數項系數的反變換算子。

5.如權利要求4所述的基于平穩小波的融合光譜去噪方法，其特征在于，所述步驟S6中采用與所述步驟S3中同樣的方式對所述第四細節系數和第四近似系數進行平穩小波逆變換。

6.如權利要求1所述的基于平穩小波的融合光譜去噪方法，其特征在于，所述步驟S5包括：

S51、定義軟閾值函數：式中，ω為平穩小波變換后得到的細節系數，T為設定閾值，sign(ω)(|ω|-T)代表將系數的絕對值與閾值T相比較，其中，比閾值T大的信號點取該點值與閾值T的差，比閾值T的相反數還小的信號點取該點值與閾值T的和，并將所述軟閾值函數作為閾值處理函數；

S52、采用啟發式閾值的方式確定閾值的選取，設其中，x_i為信號值，N為信號長度，當ec，則選用Sqtwolog閾值，否則采用rigrsure閾值。

7.如權利要求6所述的基于平穩小波的融合光譜去噪方法，其特征在于，所述Sqtwolog閾值的表達式為式中，σ為信號噪聲標準方差，N為信號長；所述rigrsure閾值的定義為：對于給定一個閾值T，得到它的似然估計，再將非似然的T最小化得到閾值。