潘　宇,罗永道（云南师范大学物理与电子信息学院,云南昆明 650500）

线阵CCD光谱采集系统的自适应滤波降噪

潘宇,罗永道
（云南师范大学物理与电子信息学院,云南昆明 650500）

为了便于对微型线阵CCD光谱采集系统采集的光谱数据进行分析,需要对光谱数据采集过程中出现的噪声进行降噪处理,以提高光谱数据的信噪比。首先,根据线阵CCD参数指标,设计了一种硬件降温结构,并用它对线阵CCD进行降温去噪。接着,根据递归最小二乘自适应滤波算法对采集好的水样品光谱数据进行去噪处理,然后和未去噪的水样品数据对比。实验表明,硬件电路降温去噪能够衰减线阵CCD上的暗电流噪声,使用递归最小二乘自适应滤波方法能够有效消减光谱采集系统中光谱数据的噪声。

光谱学；线阵CCD；自适应滤波；去噪

引 言

近年来,光谱分析技术逐渐被广泛应用于环境、食品安全监测、物质分析等领域,在天文学和卫星监测领域也有广泛使用。正是由于各个领域对这门技术的推广和普及使得光谱技术逐渐走向成熟。与传统的电化学分析和色谱分析方法相比,光谱分析技术更具有操作简便、重复性好、测量精度高和检测快速的优点［1］。光谱仪的小型化、微型化,使得光谱仪的色散距离变短,仪器内部空间密度变得更加紧凑,这使得整个仪器的分辨率、灵敏度、信噪比等性能将更多地依赖于光电探测器件CCD上［2］。然而在使用光谱仪器采集被测物体光谱数据的过程中,由于受到仪器线阵CCD品质因素的影响或者机器发热量高导致仪器内部的CCD、电阻等元件的电流热噪声变大使得被测物质的光谱数据含有噪声,最终在对被测物质进行成分分析时误差增大［3］。……