基于小波阈值去噪的光谱模型评价方法研究

采用小波变换对小麦近红外漫反射光谱进行阈值去噪研究,在软阈值函数下,分别采用固定阈值、启发式阈值、自适应阈值、最大最小阈值对光谱信号进行去噪,并用偏最小二乘建模的方法对去噪效果进行评价。结果表明,小波阈值降噪方法可以有效地降低原始光谱噪声,并很好地保留了信号中的尖锐和突变部分,而在阈值降噪过程中,最大最小阈值去噪效果最好,其建模后的绝对系数(R2)是0.8935,均

第3卷第1 4期 2 1年 3 0 1月

长春理工大学学报 (自然科学版 )J un l f h n c u nv r t f c n ea dT c n lg ( mml ce c dt n o ra C a g h n U i s yo S i c e h oo y Na o ei e n i e io S n E i J

VO13 No 1 .4 . M a .2 l r 01

基于小波阈值去噪的光谱模型评价方法研究董冰，付跃刚，张贺龙，邸旭，石晓光(长春理工大学光电工程学院，长春 10 2 ) 302

摘

要：采用小波变换对小麦近红外漫反射光谱进行阈值去噪研究，在软阈值函数下，分别采用固定阈值、启发式

阈值、自适应阈值、最大最小阈值对光谱信号进行去噪，并用偏最小二乘建模的方法对去噪效果进行评价。结果表明，小波阈值降噪方法可以有效地降低原始光谱噪声，并很好地保留了信号中的尖锐和突变部分，而在阈值降噪过程中，最大最小阁值去噪效果最好，其建模后的绝对系数(是 08 3,均方根误差 ( MS ) . 5 9 R E)是 02 8。 . 6 8关键词：小波变换；闻值；降噪；近红外光谱中图分类号：T 3 1 P 9文献标识码：A 文章编号：1 7 - 8 0( 0 l 0 -02 - 3 6 2 9 7 2 1】 1 0 7 0

Th a u to e h d S u y o p c r l o e eEv l a i n M t o t d f e t a d l S MBa e n W a e e s d o v ltThr s l - o sng e ho d De n iiDONG n FU Bi g, Yue a g, g n ZHANG l ng, Heo DIXu, HI a u ng S og a Xi

( c o l f p - l t ncE gn e n, h n c u nv ri f ce c dT cn l y C a g h n 1 0 2 ) S h o o O oE e r i n ier g C a g h n ies yo S in e n e h oo, h c u 0 2 co i U t a g n 3Ab t a t T r s o d d - o sn t d fwh a R d f s e e tn e s e tab a ee a so m, i o r s o d sr c: h e h l e n iig su y o e t NI i u e r f ca c p cr y W v lt r n f r l t n s R t e h l h f

n t n,t e s e t lsg as wa e n ie y F x d t r s o d,He r t h e h l u ci o h p c a in l r s d -os d b ie he h l u i i tr s o d,Ad p i e tr s o d,M i i x sc a t he h l v n ma t r s o d Re p c ie y wi emeh dP r a a ts u r o e ig t v l ae t ee e t f ed - o sn . h s l heh l s e t l, v t t t o a t l e s— q a em d l o e au t f c t en i g T er u t hh i l n h o h i e s s o t a ewa e e r s o dmeh d C fe t ey r d c en ieo t eo g n l p cr m,a dr t i e s a a t h w t h v lt h e h l t o a e ci l u et os f h r i a e t h t t n v e h i s u n a nt i l r e h n g p o t es ap a d a r p l,i et r s o dd - o s gp o e s t eb s en i n f c ema i m dmi i m f h r b u t h n wel nt e h l en ii r c s, h e t— o s ge e t s x mu a n mu h h n d i it h n

trso tesft eh l fnt n t asl e omcetR . 3 .a d e a u e r rR S )s . 8 heh l o h t h sod u co .s bou e in (Oi08 5 n n s a r (M E i02 6 df o r i I tc S 9 h t me q r e o 8a e d l g t mo e i . fr n Ke r s ywo d:wa ee a s o m; t r s o d; d - o sn v lt n f r r t h eh l en iig; NI s e t s o y R c o c p p r

近红外光谱分析技术是近年来一门发展迅猛的高新分析技术，越来越引人注目…。与传统分析技

号进行多层小波分析，并对每层高频分解系数进行闭值处理后再重构，可有效地达到滤除噪声和保留信号高频信息的目的]。本文通过对小麦漫反射光谱进行小波变换的多尺度分解，比较了软阈值函数下选取四种阈值去噪后的效果

,并用偏￣4 -乘建模后的绝对系数( , )和均方根误差 (MS )去噪效果进行评价。 R E对

术相比，近红外光谱分析技术通过对样品的一次近红外光谱简单测量，即可在几秒至几分钟之内同时测定一个样品的几种至十几种性质数据或浓度数据。而且被测样品用量很小，无破坏、无污染，具有高效、快速、成本低和绿色的特点 J。 小波变换具有低熵性、多分辨率、去相关性和

选基灵活的特点，使其成为特征提取和低通滤波功能的综合，相当于对信号同时进行低通和高通滤波，其低频系数主要反映信号的信息，而高频系数主要反映噪声和信号细节的信息。对非平稳含噪信

1基本原理小波变换的定义：小波变换为某函数或被处理

的信￣ft R ( C在小波上的投影，且和 . f ) ) (的内积。

收稿日期：2 1 -l— 9 00 1 0作者简介：董冰 ( 9 5 18~),女，硕士，主要从事现代光学技术及其工程应用的研究，Ema: n b g 9 5 m i o — id gi 18@g a . m。 lo n l c

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/fu51.html