一种实现大气CO2现场探测的转镜式傅里叶变换紫外拉曼光谱仪

    公开(公告)号:CN115684125A

    公开(公告)日:2023-02-03

    申请号:CN202211258943.5

    申请日:2022-10-14

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明公开一种实现大气CO2现场探测的转镜式傅里叶变换紫外拉曼光谱仪,包括激发与收集光路、拉曼光谱仪光路、白光参考光路和控制系统。通过将转镜式傅里叶变换光谱仪(Turbo FTS)应用于拉曼光谱仪,并探索其在紫外波段光谱分析的应用,实现大气CO2的微弱拉曼光谱的现场探测;通过设计一套控制系统对转镜、PMT和数据采集卡的精确控制,实现等光程差间隔采样。本发明可以极大提高探测大气CO2的信噪比,可以有效提高紫外拉曼光谱复原的准确度并降低运行时间。

    基于自干涉的远程拉曼光谱增强方法

    公开(公告)号:CN116858820A

    公开(公告)日:2023-10-10

    申请号:CN202310723646.1

    申请日:2023-06-19

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于自干涉的远程拉曼光谱增强方法,方法包括:通过拉曼光谱增强发射器或者拉曼光谱模拟生成器产生探测CO2拉曼散射光;将探测CO2拉曼散射光与紫外激光一同照射CO2气体样品,实现远程拉曼光谱的自干涉增强。本发明的基于自干涉的远程拉曼光谱增强方法使用的拉曼光谱增强发射器或者拉曼光谱模拟生成器,结构简单,体积小,价格低,解决了现有远程拉曼光谱增强方法存在的使用的系统复杂、体积庞大、价格高昂的技术问题。

    一种基于数字全息显微成像技术的离焦像噪声抑制方法

    公开(公告)号:CN114202478A

    公开(公告)日:2022-03-18

    申请号:CN202111498523.X

    申请日:2021-12-09

    Applicant: 南昌大学

    Inventor: 汤明 郭海涛

    Abstract: 本发明公开一种基于数字全息显微成像技术的离焦像噪声抑制方法,包括步骤:通过相邻全息图相减扣除背景噪声;通过三维去卷积算法初步去除立交噪声;检测再现图像切片中的目标的边缘,并提取其中不含目标的背景部分;将背景部分传播至待处理再现图像切片,去除再现图像切片之间的串扰。本发明有效地抑制了再现图像切片中的离焦像噪声,能够使数字全息显微成像技术通过一张全息图获得目标的三维成像,拓展了数字全息在三维成像中的应用。

    基于互干涉的远程拉曼光谱增强方法

    公开(公告)号:CN116794011A

    公开(公告)日:2023-09-22

    申请号:CN202310724204.9

    申请日:2023-06-19

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于互干涉的远程拉曼光谱增强方法,方法包括:将355nm工作激光和342nm紫外激光一同照射CO2和N2的混合气体样品,使得在342nm紫外激光照射下产生的2307cm‑1N2特征拉曼峰与355nm工作激光产生的1285cm‑1CO2特征拉曼峰重合,从而形成共振或干涉增强;或将355nm工作激光和685nm红外激光一同照射CO2和N2的混合气体样品,使得在685nm红外激光照射下产生的2307cm‑1N2特征拉曼峰与355nm工作激光产生的1285cm‑1CO2特征拉曼峰之间的频差恰好等于其频率,从而形成促进或诱导增强;采用背景扣除的方案抑制由342nm紫外激光或685nm红外激光产生的串扰拉曼光谱,获得准确的拉曼光谱,实现远程拉曼光谱的互干涉增强。本发明远距离检测大气中的CO2难度小。

    一种实现转镜式傅里叶变换光谱仪的大转角非线性干涉光谱的准确复原方法

    公开(公告)号:CN115684124B

    公开(公告)日:2024-12-31

    申请号:CN202211258575.4

    申请日:2022-10-14

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明公开一种实现转镜式傅里叶变换光谱仪的大转角非线性干涉光谱的准确复原方法,包括步骤:通过转镜式傅里叶变换光谱仪光学系统探测入射光的非等(光程差)间隔(采样)干涉信号;通过频谱计算方法计算所述的非等间隔干涉信号的频谱;利用构建的BP神经网络将所述的非等间隔干涉信号的频谱变换为10倍等间隔(采样)干涉信号的频谱;根据所述的10倍等间隔(采样)干涉信号的频谱重构入射光的完整干涉信号,并校正其强度与位置;对所述的重构的完整干涉信号进行10倍等(光程差)间隔二次采样,获得入射光的等间隔干涉信号。本发明能够实现Turbo FTS的大转角非线性干涉光谱的复原,提高光谱分辨率,并降低计算时间。

    数字全息的大气CO2浓度层析成像方法和光纤式调节结构

    公开(公告)号:CN117147519A

    公开(公告)日:2023-12-01

    申请号:CN202310987229.8

    申请日:2023-08-07

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明公开一种数字全息的大气CO2浓度层析成像方法,包括步骤:通过分光棱镜将355nm的工作激光分成两束,其中一束照射高度1000m的近地大气,产生的被测CO2拉曼散射光作为物光,另一束照射拉曼光谱增强发射器,产生的探测CO2拉曼散射光作为参考光;将参考光通入光纤式光程调节结构调节参考光光程,使各个高度的物光在不同时刻与参考光满足相干条件;使各个高度的物光和与之满足相干条件的参考光发生干涉产生全息图,分时逐段记录各个高度的被测CO2特征拉曼散射光强度信息,进而记录整个成像高度的CO2特征拉曼散射光强度信息,实现大气CO2浓度层析成像。本发明能够快速、大范围调节参考光光程,从而实现全高度大气CO2特征拉曼散射光的层析成像。

    一种实现转镜式傅里叶变换光谱仪的大转角非线性干涉光谱的准确复原方法

    公开(公告)号:CN115684124A

    公开(公告)日:2023-02-03

    申请号:CN202211258575.4

    申请日:2022-10-14

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明公开一种实现转镜式傅里叶变换光谱仪的大转角非线性干涉光谱的准确复原方法,包括步骤:通过转镜式傅里叶变换光谱仪光学系统探测入射光的非等(光程差)间隔(采样)干涉信号;通过频谱计算方法计算所述的非等间隔干涉信号的频谱;利用构建的BP神经网络将所述的非等间隔干涉信号的频谱变换为10倍等间隔(采样)干涉信号的频谱;根据所述的10倍等间隔(采样)干涉信号的频谱重构入射光的完整干涉信号,并校正其强度与位置;对所述的重构的完整干涉信号进行10倍等(光程差)间隔二次采样,获得入射光的等间隔干涉信号。本发明能够实现Turbo FTS的大转角非线性干涉光谱的复原,提高光谱分辨率,并降低计算时间。

    一种基于数字全息显微成像技术的离焦像噪声抑制方法

    公开(公告)号:CN114202478B

    公开(公告)日:2025-05-06

    申请号:CN202111498523.X

    申请日:2021-12-09

    Applicant: 南昌大学

    Inventor: 汤明 郭海涛

    Abstract: 本发明公开一种基于数字全息显微成像技术的离焦像噪声抑制方法,包括步骤:通过相邻全息图相减扣除背景噪声;通过三维去卷积算法初步去除立交噪声;检测再现图像切片中的目标的边缘,并提取其中不含目标的背景部分;将背景部分传播至待处理再现图像切片,去除再现图像切片之间的串扰。本发明有效地抑制了再现图像切片中的离焦像噪声,能够使数字全息显微成像技术通过一张全息图获得目标的三维成像,拓展了数字全息在三维成像中的应用。

    一种融合梯度与神经网络的目标边缘检测方法

    公开(公告)号:CN114187315B

    公开(公告)日:2025-05-06

    申请号:CN202111500567.1

    申请日:2021-12-09

    Applicant: 南昌大学

    Inventor: 汤明 郭海涛

    Abstract: 本发明公开一种融合梯度与神经网络的目标边缘检测方法,包括步骤:通过非局部均值滤波算法去除再现图像中的相干噪声;对再现图像进行阈值分割,去除其中大部分背景,得到主要包含目标的再现图像;分别通过梯度计算法和神经网络检测目标的边缘,并进行二值化和填充操作,获得各自包围的区域;最后对两种方法获得的区域进行与运算操作,得到最终的目标边缘。本发明能够有效地检测再现图像中目标的边缘,为再现图像的后期处理提供了基础。

    一种实现大气CO2现场探测的转镜式傅里叶变换紫外拉曼光谱仪

    公开(公告)号:CN115684125B

    公开(公告)日:2025-05-02

    申请号:CN202211258943.5

    申请日:2022-10-14

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明公开一种实现大气CO2现场探测的转镜式傅里叶变换紫外拉曼光谱仪,包括激发与收集光路、拉曼光谱仪光路、白光参考光路和控制系统。通过将转镜式傅里叶变换光谱仪(Turbo FTS)应用于拉曼光谱仪,并探索其在紫外波段光谱分析的应用,实现大气CO2的微弱拉曼光谱的现场探测;通过设计一套控制系统对转镜、PMT和数据采集卡的精确控制,实现等光程差间隔采样。本发明可以极大提高探测大气CO2的信噪比,可以有效提高紫外拉曼光谱复原的准确度并降低运行时间。

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