杨秀坤，钟明亮,，景晓军，张洁

（1. 哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001；2. 北京邮电大学 信息与通信工程学院，北京100876)

1 引言

傅里叶变换红外显微成像技术将红外光谱技术和显微技术相结合，能够在不破坏样品原始结构的前提下，探测生物组织、高分子聚合物等样本的化学组分及其分布信息，具有较高的空间分辨率和光谱分辨率，是一种快速、直接、绿色的微区分析技术。因而被广泛用于生物医学、材料化学、法庭科学以及食品安全[1～4]等领域。

由傅里叶变换红外显微成像技术获得的红外显微图像由成千上万的光谱组成，每一个像素对应一条完整的红外光谱，每一个波数对应一个浓度分布图。包含了海量物质的成分、浓度、分布等信息。传统的红外显微图像的分析方法主要通过选择物质的某个特征峰，用峰高或峰面积积分成像方式来获得样品组分的分布信息[5,6]，该方法仅使用少量的光谱数据，无法完整有效地获取红外光谱中的大量有用信息。同时，对于很难找到合适的特征峰的复杂样品或者未知组分样品，该方法则不适用。因此如何快速从海量光谱数据中得到有用信息给光谱显微图像分析技术带来了新的挑战。

近年来，许多研究一直致力于探索红外显微图像分析技术[7～10]，其中，PCA光谱分解方法无需先验知识，可以将数据分解为少量载荷光谱和得分图来描述原始红外显微图像，并提供可视化样品显微结构特征和化学组分信息，因而得到了广泛的应用[11～13]。……