低信噪比的二維光纖光譜數(shù)據(jù)輪廓恢復(fù)及擬合方法.pdf

1、大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜望遠(yuǎn)鏡(Large Sky Area Multi-Object FiberSpectroscopy Telescope，簡(jiǎn)稱LAMOST)，又稱郭守敬望遠(yuǎn)鏡，是我國(guó)自主研制成功的大口徑兼具大視場(chǎng)的主動(dòng)反射施密特望遠(yuǎn)鏡。LAMOST的建成使我國(guó)在光學(xué)儀器制造、海量信息處理等技術(shù)領(lǐng)域邁入新臺(tái)階，也為世界天文學(xué)的觀測(cè)研究提供了卓越的觀測(cè)手段和研究平臺(tái)。
　　本文以LAMOST的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，介紹了該子系統(tǒng)的

2、數(shù)據(jù)類(lèi)型和處理過(guò)程，主要研究光譜抽取之前的預(yù)處理問(wèn)題。針對(duì)觀測(cè)獲得的二維光譜數(shù)據(jù)信噪比較低的問(wèn)題進(jìn)行光譜輪廓的恢復(fù)工作，包括宇宙射線的檢測(cè)和去除以及光譜信號(hào)降噪兩方面，以改善光譜圖像的質(zhì)量;針對(duì)實(shí)測(cè)光譜輪廓的不對(duì)稱和頂部平坦的特性，提出新的輪廓擬合模型和迭代求解方法，提高擬合精度，為高準(zhǔn)確度的光譜抽取做準(zhǔn)備。本文的主要內(nèi)容和貢獻(xiàn)如下:
　　1.研究了宇宙射線的檢測(cè)和去除方法。依據(jù)宇宙射線和光譜輪廓在圖像形狀和灰度值方面的區(qū)別，提出

3、基于局部信息主動(dòng)輪廓模型的宇宙射線檢測(cè)法，采用全變分范數(shù)對(duì)偶形式的數(shù)值解法，快速獲得全局最優(yōu)解，然后利用圖像恢復(fù)模型進(jìn)行射線點(diǎn)的去除。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了算法的正確性，為低信噪比光譜信號(hào)的降噪做了準(zhǔn)備。
　　2.研究了低信噪比一維光譜信號(hào)的降噪。針對(duì)傳統(tǒng)低通濾波無(wú)法濾除混疊噪聲的不足，根據(jù)光譜信號(hào)和噪聲在時(shí)頻域上的分布差異，在Wigner變換域提出基于先驗(yàn)信噪比的加權(quán)濾波新思路，設(shè)計(jì)合適的權(quán)重函數(shù)，抑制混疊噪聲的同時(shí)保持有效信號(hào)。模擬數(shù)