核数据处理b_002.pdf
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成都理工大学马英杰核数据处理第三章第三章谱数据处理谱数据处理-22成都理工大学成都理工大学核自学院核自学院成都理工大学马英杰谱数据处理谱数据处理谱数据处理谱数据处理定性分析定性分析定性分析定性分析?
全谱测量（多道脉冲幅度分析器）全谱测量（多道脉冲幅度分析器）?
元素（核素）放出射线（射线能量元素（核素）放出射线（射线能量E0）?
射线与探测器作用，损失能量射线与探测器作用，损失能量E?
该能量该能量E被转换成电脉冲信号被转换成电脉冲信号v，其脉冲幅度，其脉冲幅度V正比于正比于E?
脉冲信号脉冲信号v经经AD转换，成道址转换，成道址ch，正比于，正比于V?
所以所以ch正比于正比于E成都理工大学马英杰谱数据处理谱数据处理谱数据处理谱数据处理定性分析定性分析定性分析定性分析?
定性分析的内容定性分析的内容?
读入谱数据，确定分析谱段的范围读入谱数据，确定分析谱段的范围?
谱光滑（谱的平滑化处理）谱光滑（谱的平滑化处理）?
寻峰，找出峰位对应的道址寻峰，找出峰位对应的道址ch?
确定峰位对应的能量确定峰位对应的能量E（能量刻度系数）（能量刻度系数）?
能量刻度能量刻度?
核（元）素识别核（元）素识别（核（元）素库）（核（元）素库）?
库编辑库编辑成都理工大学马英杰谱数据处理谱数据处理谱数据处理谱数据处理定性分析定性分析定性分析定性分析?
读谱数据，确定分析谱段读谱数据，确定分析谱段?
1.打开文件，读入谱数据：
打开文件，读入谱数据：
data1024?
必须先知道谱数据的格式必须先知道谱数据的格式?
2.确定分析谱段确定分析谱段?
可以对整条谱线处理可以对整条谱线处理?
通常都是对感兴趣的谱段处理通常都是对感兴趣的谱段处理?
可以通过对话（框）的形式直接输入分析谱段的起始道址和终止道址。
?
也可以提前设定好感兴趣的核（元）素及对应的能量，按设定自动计算大概谱段的起始、终止道址。
?
若是只对当前峰分析，可直接以当前光标来确定分析谱段的范围。
（cursor-30,cursor+30）成都理工大学马英杰谱光滑谱光滑谱光滑谱光滑?
意义意义?
由于核衰变及测量的统计性，当计数较小时，计数的统计涨落比较大，计数最多的道不一定是高斯分布的期望值，真正的峰被淹没在统计涨落之中。
由于核衰变及测量的统计性，当计数较小时，计数的统计涨落比较大，计数最多的道不一定是高斯分布的期望值，真正的峰被淹没在统计涨落之中。
?
为了在统计涨落的影响下，能可靠的识别峰的存在，并且准确地确定为了在统计涨落的影响下，能可靠的识别峰的存在，并且准确地确定峰的位置和能量峰的位置和能量，从而完成，从而完成定性定性，就需要进行谱光滑，就需要进行谱光滑?
由于散射的影响，峰的两边即由于散射的影响，峰的两边即峰的边界峰的边界受统计涨落干扰大，影响受统计涨落干扰大，影响峰面积峰面积的计算，从而影响准确的的计算，从而影响准确的定量定量分析，所以必须对谱数据进行数据光滑。
分析，所以必须对谱数据进行数据光滑。
成都理工大学马英杰谱光滑谱光滑谱光滑谱光滑?
基本思想基本思想?
1）谱数据的光滑处理是逐点进行的）谱数据的光滑处理是逐点进行的?
2）以待处理点为中心，用其左右）以待处理点为中心，用其左右m个点的测量数据，对该点作修正，消除统计涨落的影响；个点的测量数据，对该点作修正，消除统计涨落的影响；?
3）保留原有意义的特征信息。
）保留原有意义的特征信息。
?
峰位、分辨率峰位、分辨率?
能量、峰面积能量、峰面积成都理工大学马英杰谱光滑谱光滑谱光滑谱光滑?
方法：
方法：
?
1）算术滑动平均法（平均移动法）算术滑动平均法（平均移动法）?
2）重心法）重心法?
3）多项式最小二乘拟合法）多项式最小二乘拟合法?
4）离散函数褶积滑动变换法）离散函数褶积滑动变换法?
5）其他）其他?
傅立叶变换法傅立叶变换法成都理工大学马英杰谱光滑谱光滑谱光滑谱光滑?
算术滑动平均（平均移动法）算术滑动平均（平均移动法）?
设设x0=i为待光滑点坐标，左右各取为待光滑点坐标，左右各取m个点个点（j=i,i1,i2,im），则共有，则共有2m+1个点，个点，?
用所有用所有2m+1个点的个点的算术平均值算术平均值作为这点的改正值。
作为这点的改正值。
?
此方法：
两端各有此方法：
两端各有m个点得不到平滑，称为边沿损失。
个点得不到平滑，称为边沿损失。
=+=mmjjiidatamdata121成都理工大学马英杰谱光滑谱光滑谱光滑谱光滑?
算术滑动平均（平均移动法）算术滑动平均（平均移动法）?
m=1,三点法三点法?
m=2,五点法五点法=+=mmjjiidatamdata121）（3111+=iiiidatadatadatadata）（512112+=iiiiiidatadatadatadatadatadata成都理工大学马英杰谱光滑谱光滑谱光滑谱光滑?
算术滑动平均（平均移动法）算术滑动平均（平均移动法）?
编程：
编程：
=+=mmjjiidatamdata121voidCMmcaView:
SmoothAverage（intdata,intdata1,intBeginch,intEndch,intm）inttemp;for（inti=Beginch;i=Endch;i+）temp=0;for（intj=-m;jm时，时，f（k）=0，即：
，即：
|k|=m为切断点。
为切断点。
?
常用的变换函数：
常用的变换函数：
?
高斯函数高斯函数?
柯西柯西（Cauchy）函数函数?
余弦平方函数余弦平方函数?
双曲正割函数双曲正割函数?
矩形函数矩形函数成都理工大学马英杰谱光滑谱光滑谱光滑谱光滑?
离散函数褶积滑动变换法离散函数褶积滑动变换法?
1.高斯函数（高斯函数（H：
半宽度）?
当半高宽H=4道，变换宽度W=7道时，作褶积滑动变换的光滑公式为：
）2ln4exp（）（22Hkkg=mmjjgkgkf）（）（）（）（05126.0）（1218.0）（205.02438.0332211+=iiiiiiiidatadatadatadatadatadatadatay成都理工大学马英杰谱光滑谱光滑谱光滑谱光滑?
离散函数褶积滑动变换法离散函数褶积滑动变换法?
2.柯西柯西（Cauchy）函数函数?
当半高宽H=4道，变换宽度W=7道时，作褶积滑动变换的光滑公式为：
2224）（kHHkg+=mmjjgkgkf）（）（）（+=+）（40）（65）（1041305481332211iiiiiiiidatadatadatadatadatadatadatay成都理工大学马英杰谱光滑谱光滑谱光滑谱光滑?
离散函数褶积滑动变换法离散函数褶积滑动变换法?
3.余弦平方函数余弦平方函数?
当半高宽H=4道，变换宽度W=7道时，作褶积滑动变换的光滑公式为：
HkHHkkg=2cos）（2=mmjjgkgkf）（）（）（）（0366.0）（125.0）（2134.025.0332211+=iiiiiiiidatadatadatadatadatadatadatay成都理工大学马英杰谱光滑谱光滑谱光滑谱光滑?
离散函数褶积滑动变换法离散函数褶积滑动变换法?
4.双曲正割函数双曲正割函数?
当半高宽H=4道，变换宽度W=7道时，作褶积滑动变换的光滑公式为：
kHhkg634.2sec）（=mmjjgkgkf）（）（）（）（0651.0）（1197.0）（1955.02394.0332211+=iiiiiiiidatadatadatadatadatadatadatay成都理工大学马英杰谱光滑谱光滑谱光滑谱光滑?
离散函数褶积滑动变换法离散函数褶积滑动变换法?
5.矩形函数矩形函数?
当变换宽度W=7道时，作褶积滑动变换的光滑公式（即为7道平均光滑公式）为：
=mkmkkg01）（）
（1）（）（）（kgWjgkgkfmmj=）（71321123+=iiiiiiiidatadatadatadatadatadatadatay成都理工大学马英杰谱光滑谱光滑谱光滑谱光滑?
离散函数褶积滑动变换法离散函数褶积滑动变换法?
实例：
用半宽度实例：
用半宽度H=4道，总宽度道，总宽度W=7道的高斯函数进行褶积变换。
道的高斯函数进行褶积变换。
原点为原始数据实现为光滑后的谱（A）为高斯变换函数箭头表滑动方向成都理工大学马英杰谱光滑谱光滑谱光滑谱光滑?
离散函数褶积滑动变换法离散函数褶积滑动变换法?
结论结论?
1.对于峰形函数为柯西函数，总宽度相同时，变换函数为双曲正割函数、高斯函数以及柯西函数的变换效果几乎一样。
对于峰形函数为柯西函数，总宽度相同时，变换函数为双曲正割函数、高斯函数以及柯西函数的变换效果几乎一样。
?
2.对于峰形函数为高斯函数，总宽度相同时，高斯型变换函数的变换效果最佳，其次，变换函数为双曲正割函数和余弦平方函数的变换效果也较好。
对于峰形函数为高斯函数，总宽度相同时，高斯型变换函数的变换效果最佳，其次，变换函数为双曲正割函数和余弦平方函数的变换效果也较好。
?
3.无论哪一种峰形函数，矩形函数变换的效果最差。
无论哪一种峰形函数，矩形函数变换的效果最差。
?
在离散数据褶积滑动变换的数据光滑中，变换函数选用切断高斯窄函数或切断双曲正割窄函数均是比较好的。
在离散数据褶积滑动变换的数据光滑中，变换函数选用切断高斯窄函数或切断双曲正割窄函数均是比较好的。
成都理工大学马英杰寻峰寻峰寻峰寻峰?
核辐射测量的统计学核辐射测量的统计学?
核辐射测量数据满足高斯分布：
核辐射测量数据满足高斯分布：
?
决定分布的有两个参数：
，；数学期望为：
（分布的位置）；方差为：
（分布的宽窄）。
决定分布的有两个参数：
，；数学期望为：
（分布的位置）；方差为：
（分布的宽窄）。
?
：
峰位；：
分辨率：
峰位；：
分辨率222/）（21/）（212121）（=xnnneenxf成都理工大学马英杰寻峰寻峰寻峰寻峰?
目的目的?
判断判断有没有峰存在有没有峰存在?
确定确定峰位峰位（高斯分布的数学期望），以便把峰位对应的道址，转换成能量（高斯分布的数学期望），以便把峰位对应的道址，转换成能量定性定性?
确定确定峰边界峰边界计算峰面积（定量）计算峰面积（定量）?
方法方法?
简单比较法（极值定峰法、简单比较法（极值定峰法、IF函数找峰法）函数找峰法）?
高斯乘积函数找峰法高斯乘积函数找峰法?
导数法导数法?
协方差法找峰协方差法找峰?
对称零面积变换法对称零面积变换法成都理工大学马英杰寻峰寻峰寻峰寻峰?
简单比较法简单比较法?
1）满足条件：
可认为有峰存在满足条件：
可认为有峰存在?
2）然后在然后在datai-m至至datai+m中找最大值，对应的道值即为峰位中找最大值，对应的道值即为峰位?
k：
找峰阈值，根据高斯分布，一般：
找峰阈值，根据高斯分布，一般k取值取值11.5?
一般，用一般，用R=N0/NbR0确定峰是否有意义确定峰是否有意义R为峰谷比，为峰谷比，R0为设定值（经验值）为设定值（经验值）N0为净峰幅度与基底之和为净峰幅度与基底之和Nb为基底计数为基底计数miiimidatadatakdatadata+成都理工大学马英杰寻峰寻峰寻峰寻峰?
简单比较法简单比较法?
3）峰的左右边界道i-L和i+R的确定峰的左右边界道i-L和i+R的确定?
当峰形出现左、右当峰形出现左、右“拖尾拖尾”时，应限制时，应限制L、R的长度的长度半高宽半高宽ririmrililimlidatakdatadatadatakdatadata+）（）（成都理工大学马英杰寻峰寻峰寻峰寻峰?
简单比较法简单比较法?
方法简单，只能用于简单明显的峰，不能用于寻找重峰方法简单，只能用于简单明显的峰，不能用于寻找重峰?
如果寻峰宽度因子小，即如果寻峰宽度因子小，即m小，寻峰灵敏度高，但可能会把统计涨落引起的假峰也作为真峰，所以，用小，寻峰灵敏度高，但可能会把统计涨落引起的假峰也作为真峰，所以，用R=N0/NbR0确定峰是否有意义确定峰是否有意义?
如果寻峰宽度因子大，即如果寻峰宽度因子大，即m大，寻峰灵敏度低，可能丢掉弱峰大，寻峰灵敏度低，可能丢掉弱峰?
常用的常用的5点、点、7点极大值法。
即点极大值法。
即m取取2、3成都理工大学马英杰寻峰寻峰寻峰寻峰?
简单比较法简单比较法?
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