[發明專利]用于紅光激發熒光壽命解調溫度的信號處理方法及系統

有效

• 申請號: 202010318326.4
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111307327B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 張文松;周航
• 申請（專利權）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熒光壽命解調溫度的信號處理方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟一：采集連續紅光激發熒光壽命信號與紅光激發熒光壽命背景信號；

步驟二：對采集的連續紅光激發熒光壽命信號求一階導數，判斷單個周期紅光激發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熒光壽命信號波形；

步驟三：建立單個周期的紅光激發熒光壽命信號模型；

I(t)＝a×exp(-t/τ)+b+c (1)

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

步驟四：獲得消除紅光激發熒光壽命背景信號的紅光激發熒光壽命強度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采樣數據求加權平均值，即為直流分量b；

步驟五：獲得離散化后消除紅光激發熒光壽命背景信號及直流分量的紅光激發熒光壽命信號強度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熒光壽命背景信號與直流分量的紅光激發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，紅光激發熒光壽命信號一個周期內的采樣點數為n，其中n為偶數；

步驟6.2、依次以第一采樣點、第二采樣點…為起始點，在一個周期內的紅光激發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，即：

令lna＝u,-Δt/τ＝v,lnI_m＝y(m)，

則式(6)可寫成：

y(m)＝u+v·m

式中，u與v是未知常數；

通過波形數據可得：[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熒光壽命解調溫度的信號處理系統，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，執行權利要求1所述的方法。

3.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于：儲存有計算機程序，計算機程序被執行時實現權利要求1所述的方法。