[發(fā)明專利]用于紅光激發(fā)熒光壽命解調(diào)溫度的信號處理方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010318326.4
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111307327B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設計）人: 張文松;周航
• 申請（專利權(quán)）人: 西安和其光電科技股份有限公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 汪海艷

1.一種用于紅光激發(fā)熒光壽命解調(diào)溫度的信號處理方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟一：采集連續(xù)紅光激發(fā)熒光壽命信號與紅光激發(fā)熒光壽命背景信號；

步驟二：對采集的連續(xù)紅光激發(fā)熒光壽命信號求一階導數(shù)，判斷單個周期紅光激發(fā)熒光壽命信號波形的起始點與最終點，截取單個周期的紅光激發(fā)熒光壽命信號波形；

步驟三：建立單個周期的紅光激發(fā)熒光壽命信號模型；

I(t)＝a×exp(-t/τ)+b+c (1)

其中，I為紅光激發(fā)熒光壽命信號強度，t為連續(xù)采樣時間，a、τ分別為紅光激發(fā)熒光壽命的熒光強度系數(shù)、熒光壽命值，b為直流分量，c為紅光激發(fā)熒光壽命背景信號；

步驟四：獲得消除紅光激發(fā)熒光壽命背景信號的紅光激發(fā)熒光壽命強度I^*；

I^*(t)＝I(t)-c＝a×exp(-t/τ)+b (2)

通過下述方式求取b：

對式(2)進行離散化操作，

將其中一個周期的紅光激發(fā)熒光壽命信號按照橫坐標時間均分為n等份；對第n等份的AD采樣數(shù)據(jù)求加權(quán)平均值，即為直流分量b；

步驟五：獲得離散化后消除紅光激發(fā)熒光壽命背景信號及直流分量的紅光激發(fā)熒光壽命信號強度I_m；

其中Δt為采樣間隔，m為采樣序號；

步驟六：對去除消除紅光激發(fā)熒光壽命背景信號與直流分量的紅光激發(fā)熒光壽命信號從起始點開始在固定步長下進行線性化擬合，獲得最佳擬合段；

步驟6.1、設，紅光激發(fā)熒光壽命信號一個周期內(nèi)的采樣點數(shù)為n，其中n為偶數(shù)；

步驟6.2、依次以第一采樣點、第二采樣點…為起始點，在一個周期內(nèi)的紅光激發(fā)熒光壽命信號上截取多段波形，每一段波形均具有d個采樣點，總共截取n/2+1段波形：

S₁,S₂,S₃,...S_n/2+1

步驟6.3、對其中的每一段波形進行如下操作：

對式(5)兩邊取以e為底的自然對數(shù)，即：

令lna＝u,-Δt/τ＝v,lnI_m＝y(tǒng)(m)，

則式(6)可寫成：

y(m)＝u+v·m

式中，u與v是未知常數(shù)；

通過波形數(shù)據(jù)可得：[m,y(m)],(m＝0,1,2,...,d)，d＝n/2，d＝n/2+1；

設為估計值：

則

對S₁,S₂,S₃,...S_n/2+1分別求min，并求min中的最小值，其對應的波形段為最佳擬合段；

步驟七：在最佳擬合段中求取熒光壽命，與現(xiàn)有熒光壽命表進行對比，即可得到溫度值。

2.一種用于紅光激發(fā)熒光壽命解調(diào)溫度的信號處理系統(tǒng)，包括處理器及存儲器，其特征在于：所述存儲器中存儲計算機程序，計算機程序在處理器中運行時，執(zhí)行權(quán)利要求1所述的方法。

3.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于：儲存有計算機程序，計算機程序被執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1所述的方法。