發(fā)布時(shí)間：2020-11-17 12:34

　　 激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)具有非接觸、實(shí)時(shí)在線(xiàn)、遠(yuǎn)距離以及對(duì)樣本和環(huán)境要求低等特點(diǎn),在軍事、航天、石油、冶金、地質(zhì)等眾多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。本文采用激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)對(duì)遠(yuǎn)距離激光毀傷目標(biāo)進(jìn)行材料組成的快速準(zhǔn)確的識(shí)別,從而有助于對(duì)目標(biāo)毀傷情況進(jìn)行精確的分析,以利于對(duì)目標(biāo)毀傷效能評(píng)估提供支撐。本文主要研究了以下幾個(gè)內(nèi)容:1.研究了激光誘導(dǎo)擊穿光譜理論,包括激光誘導(dǎo)等離子體的產(chǎn)生過(guò)程、輻射機(jī)制、等離子體模型和譜線(xiàn)展寬理論,為后續(xù)激光誘導(dǎo)擊穿光譜數(shù)據(jù)處理工作提供了理論基礎(chǔ),包括通過(guò)研究輻射機(jī)制判斷激光誘導(dǎo)擊穿光譜中的有效信息,通過(guò)研究譜線(xiàn)展寬理論對(duì)光譜譜峰進(jìn)行篩選等等。2.本文研究了激光誘導(dǎo)擊穿光譜數(shù)據(jù)的處理算法,包括減小由環(huán)境和儀器帶來(lái)光譜數(shù)據(jù)波動(dòng)的預(yù)處理算法,比較了不同去噪方法對(duì)激光誘導(dǎo)擊穿光譜數(shù)據(jù)的去噪性能,針對(duì)其中去噪效果最好的小波變換閾值去噪,改進(jìn)了其閾值計(jì)算方法和閾值函數(shù),使處理后的光譜數(shù)據(jù)信噪比提高了2到3dB,均方根誤差降低了0.02左右。最后研究了如何從光譜數(shù)據(jù)中提取出有效的線(xiàn)狀譜。3.研究比較了不同光譜數(shù)據(jù)分類(lèi)方法,包括傳統(tǒng)的光譜匹配算法,基于多元線(xiàn)性回歸擬合的主成分回歸法、軟獨(dú)立建模分析和偏最小二乘判別,以及機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的支持向量機(jī)分類(lèi)。針對(duì)支持向量機(jī)分類(lèi)準(zhǔn)確率高但耗時(shí)的特點(diǎn),本文提出了分段加權(quán)譜峰強(qiáng)度的光譜向量構(gòu)造方法,該方法可以在保證識(shí)別準(zhǔn)確率的前提下將單幅激光誘導(dǎo)擊穿光譜數(shù)據(jù)的識(shí)別耗時(shí)降低一個(gè)數(shù)量級(jí),并且可以通過(guò)調(diào)節(jié)參數(shù)平衡識(shí)別準(zhǔn)確率和耗時(shí)的關(guān)系。4.最后基于本文的研究?jī)?nèi)容利用C++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)出了一套激光誘導(dǎo)擊穿光譜數(shù)據(jù)分析識(shí)別軟件系統(tǒng),該系統(tǒng)可以在windows環(huán)境下穩(wěn)定流暢的運(yùn)行,驗(yàn)證了本文中的研究?jī)?nèi)容和提出的方法具有有效可行性,該軟件系統(tǒng)可以應(yīng)用于“實(shí)時(shí)激光毀傷效能評(píng)估系統(tǒng)研究”項(xiàng)目之中,并且滿(mǎn)足項(xiàng)目對(duì)靶材識(shí)別準(zhǔn)確率和高實(shí)時(shí)性的要求。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類(lèi)】：TN249;TP311.52
【部分圖文】：

等離子體的產(chǎn)生及演化進(jìn)程

等離子體的熔坑等離子體

等離子體
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本文編號(hào)：2887503