[发明专利]一种自适应双密度双树复小波扣除本底方法

权利要求书

1.一种自适应双密度双树复小波扣除本底方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：用能量色散X荧光分析仪测量目标样品，得到每份目标样品的原始谱图数据DATA，DATA由2048个与通道对应的光谱强度数据W_p组成，其中p表示通道值，W_p分别表示不同通道值上的光谱强度数据，p＝1,2,…,2048；原始谱图数据DATA具体表示如下：

DATA＝[W₁,W₂,…,W₂₀₄₈] (1)；

步骤2：选取m个目标元素E_x，1≤x≤m且x为整数，m＝1,2,...，其中E_x表示第x个目标元素，x表示目标元素的序号；确定每个目标元素峰值的通道范围其中表示第x个目标元素E_x的起始通道，表示第x个目标元素E_x的截止通道；设置初始分解层数j为1；

步骤3：采用双密度双树复小波对原始谱图数据DATA进行j层小波分解，并得到j个小波细节系数CD_r和一个小波近似系数CA_j，r＝1,2,...,j；将j个CD_r全部置0，并利用CA_j重构信号得到第j次信号SIG_j；双密度双树复小波分解和重构的具体公式表示如下：

其中j表示分解层数；r表示尺度函数小波函数ψ进行伸展压缩时的系数，每个伸展压缩系数r都有与之相对应的小波细节系数CD_r；k表示为对尺度函数和小波函数ψ进行移位时的系数；表示信号的尺度函数族，代表对尺度函数进行压缩和移位后的一系列函数；ψ_r.k表示信号的小波函数族，代表对小波函数ψ进行压缩和移位后的一系列函数；双密度双树复小波的尺度函数和小波函数ψ为：

其中i为虚数单位，分别表示两个低通滤波器h,g对应的尺度函数，ψ_h，1，ψ_h，2，ψ_g，1，ψ_g，2分别表示四个高通滤波器h₁,h₂,g₁,g₂对应的小波函数；

步骤4：在重构信号SIG_j中检测m个目标元素峰值的通道范围中是否存在峰值，若m个通道范围内都不存在峰值，j层小波分解为最佳分解层数j^best，跳转至步骤5；否则令j＝j+1，跳转至步骤2，继续进行分解；

步骤5：利用步骤4得到的最佳分解层数j^best对DATA进行双密度双树复小波变换，将小波细节系数CD置0，用近似系数CA重构信号得到SIG，利用重构信号SIG来拟合本底数据，SIG的具体表示如下：

SIG＝[V₁,V₂,...,V₂₀₄₈] (6)

其中V_P表示经过双密度双树复小波处理后每个通道相对应的光谱强度数据；

步骤6：判断信号SIG在每个目标元素峰值的通道范围是否存在峰值，若存在峰值则表明本底含有目标元素含量信息，需要进行削峰处理，跳转至步骤7；如果在峰值的通道范围内不存在峰值，则说明本底为无关信息，不含元素含量信息，跳转至步骤8；

步骤7：削峰处理，利用SIG对DATA进行削峰，若通道p所对应的峰强度数据V_p小于W_p，则令W_p等于V_p；若W_p小于或等于V_p，则W_p数据不变；数据变换完毕后，跳转至步骤5继续对DATA进行分解重构；

步骤8：判断本底SIG是否收敛，若连续两次的本底信号SIG相似误差err大于预设值ε，则认为本底信号SIG的相似性没达到标准，则跳转至步骤7继续进行削峰处理；若连续两次的本底信号SIG相似误差小于或等于预设值ε，则认为数据SIG已经收敛，输出SIG视为本底；

步骤9：对每份目标样品分别进行自适应双密度双树复小波本底扣除，获取扣除本底后的光谱数据DATA′，其具体表示如下：

DATA′＝[W′₁,W′₂,...,W′₂₀₄₈] (7)

其中W′_p＝W_p-V_p，W′_p表示扣除本底后每个通道相对应的净光谱强度数据，W_p表示原始谱图数据中每个通道相对应的光谱强度数据，V_P表示经过双密度双树复小波处理后每个通道相对应的光谱强度数据，p表示通道值，p＝1,2,...，2048。