基于改进切趾函数的Fourier光谱仪光谱复原效果的提高

江 峰，盛 文，蒋 伟

(空军预警学院，武汉 430019)



基于改进切趾函数的Fourier光谱仪光谱复原效果的提高

江 峰，盛 文，蒋 伟

(空军预警学院，武汉 430019)

为校正BlackmanHarris切趾函数在Fourier变换光谱仪切趾处理过程中主瓣宽度过宽的缺点，提出了一种改进的BlackmanHarris切趾函数。首先介绍了干涉图切趾的基本原理，然后增加可调参数m，引入Chebyshev函数对BlackmanHarris切趾函数进行改进，并通过幅频响应曲线对比了改进前后2种切趾函数的性能；最后利用Matlab仿真分析改进的切趾函数与几种典型函数的光谱复原效果。仿真结果表明，改进的切趾函数不仅在主瓣宽度特性上有所提高，而且旁瓣衰减可调节，工程使用更加灵活。

BlackmanHarris切趾函数；光谱仪；光谱复原

0 引 言

干涉型成像光谱仪经过多年的发展，已经广泛应用于环境科学、生物医学、航空航天、石油工业等十几类研究领域[1]，它具有光谱测定范围宽、光谱分辨率高、扫描速度快、图谱合一、能量利用率高等众多优点[2]。各种型号的干涉型光谱仪发展非常迅速，以傅里叶变换红外光谱仪为例，每3～5年就有新型号的傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)产生。但是干涉型成像光谱仪获取目标的干涉图像数据不能直接被利用，通常要经过复原处理成光谱数据以获取目标准确的光谱信息。随着干涉型光谱仪的不断发展，其光谱复原技术也在不断地发展。

对干涉图的切趾是光谱复原处理获取光谱图信息的重要环节，光谱复原的过程中，存在傅里叶变换,需要无限的积分区间,而实际干涉仪只能提供有限光程差的矛盾，这个矛盾会造成复原光谱存在旁瓣效应进而影响邻近的、微弱信号的测定，此时就需要将干涉图进行切趾处理，以消除或者减弱虚假的旁瓣，增强有用信号的被检测率[3-4]。……