小角前向散射偏振比法颗粒粒度分布反演

单良; 徐良; 洪波; 曹丽霞; 王道档; 郭天太; 孔明

doi:10.3788/IRLA201948.0117001

小角前向散射偏振比法颗粒粒度分布反演

doi: 10.3788/IRLA201948.0117001

单良¹,
徐良¹,
洪波¹,
曹丽霞²,
王道档²,
郭天太²,
孔明^2, ,

1.
中国计量大学信息工程学院浙江省电磁波信息技术与计量检测重点实验室,浙江杭州 310018;
2.
中国计量大学计量测试工程学院,浙江杭州 310018

基金项目:

国家自然科学基金（51874264，51476154，51404223）

详细信息

作者简介:
单良(1979-),女,副教授,主要从事信号处理、光电检测等方面的研究。Email:lshan@cjlu.edu.cn

通讯作者: 孔明(1978-),男,教授,博士,主要从事光电检测、精密仪器方面的研究。Email:mkong@cjlu.edu.cn

中图分类号: O436

Inversion of particle size distribution of small angle forward scattering based on polarization ratio method

1.
Key Laboratory of Electromagnetic Wave Information Technology and Metrology of Zhejiang Province,College of Information Engineering,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China;
2.
College of Metrology & Measurement Engineering,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China

摘要: 在光散射法的颗粒粒径测量方法中，传统测量模型的测量结果易受光路中颗粒杂质的影响。在Mie散射理论的基础上，将小角前向散射法与偏振比法相结合，推导了新的散射光能与粒径分布关系式，构造了传统小角前向散射法和小角前向散射偏振比法两种目标函数，并引入一种非独立模式算法人工鱼群算法对两种方法的目标函数进行反演。仿真采用服从Johnson-SB单峰分布均匀球形颗粒，分别对两种目标函数散射光能加入5%，10%，15%的随机噪声。仿真结果显示，利用人工鱼群算法对小角前向散射偏振比法目标函数反演得到的反演精度、抗噪声能力和鲁棒性都明显优于传统小角前向散射法目标函数的反演结果。
- 小角前向散射 /
- 偏振比 /
- 人工鱼群算法 /
- 反演 /
- 颗粒粒度
Abstract: In light scattering particle size measurement method, the results based on the traditional measurement model are easily affected by particle impurities in optical path. On the basis of Mie theory, the new relationship between scattering light energy and particle size distribution was derived by combining the small angle forward scattering method with the polarization ratio method. Two objective functions of the traditional small angle forward scattering method and the polarization ratio method of small angle forward scattering were constructed, and an independent mode algorithm, the artificial fish swarm algorithm (AFSA), was introduced to invert the objective functions. In simulations, uniform spherical particles that obey the unimodal distribution of Johnson-SB were used, and the scattering intensity values of the two target functions were added to the random noise of 5%, 10% and 15% respectively, the results demonstrate that the inversion accuracy, anti-noise performance and robustness of the polarization ratio method are significantly better than those of the traditional small angle forward scattering method.
- small angle forward scattering /
- polarization ratio /
- AFSA /
- inversion /
- particle size

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小角前向散射偏振比法颗粒粒度分布反演

doi: 10.3788/IRLA201948.0117001

作者简介:
单良(1979-),女,副教授,主要从事信号处理、光电检测等方面的研究。Email:lshan@cjlu.edu.cn

通讯作者: 孔明(1978-),男,教授,博士,主要从事光电检测、精密仪器方面的研究。Email:mkong@cjlu.edu.cn

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小角前向散射偏振比法颗粒粒度分布反演

doi: 10.3788/IRLA201948.0117001

1. 中国计量大学信息工程学院浙江省电磁波信息技术与计量检测重点实验室,浙江杭州 310018;

2. 中国计量大学计量测试工程学院,浙江杭州 310018

作者简介:
单良(1979-),女,副教授,主要从事信号处理、光电检测等方面的研究。Email:lshan@cjlu.edu.cn

通讯作者: 孔明(1978-),男,教授,博士,主要从事光电检测、精密仪器方面的研究。Email:mkong@cjlu.edu.cn

English Abstract

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1. Key Laboratory of Electromagnetic Wave Information Technology and Metrology of Zhejiang Province,College of Information Engineering,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China;

2. College of Metrology & Measurement Engineering,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China

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doi: 10.3788/IRLA201948.0117001

作者简介: 单良(1979-),女,副教授,主要从事信号处理、光电检测等方面的研究。Email:lshan@cjlu.edu.cn

通讯作者: 孔明(1978-),男,教授,博士,主要从事光电检测、精密仪器方面的研究。Email:mkong@cjlu.edu.cn

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小角前向散射偏振比法颗粒粒度分布反演

doi: 10.3788/IRLA201948.0117001

1. 中国计量大学 信息工程学院 浙江省电磁波信息技术与计量检测重点实验室,浙江 杭州 310018; 2. 中国计量大学 计量测试工程学院,浙江 杭州 310018

作者简介: 单良(1979-),女,副教授,主要从事信号处理、光电检测等方面的研究。Email:lshan@cjlu.edu.cn

通讯作者: 孔明(1978-),男,教授,博士,主要从事光电检测、精密仪器方面的研究。Email:mkong@cjlu.edu.cn

English Abstract

Inversion of particle size distribution of small angle forward scattering based on polarization ratio method

1. Key Laboratory of Electromagnetic Wave Information Technology and Metrology of Zhejiang Province,College of Information Engineering,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China; 2. College of Metrology & Measurement Engineering,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China

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作者简介:
单良(1979-),女,副教授,主要从事信号处理、光电检测等方面的研究。Email:lshan@cjlu.edu.cn

1. 中国计量大学信息工程学院浙江省电磁波信息技术与计量检测重点实验室,浙江杭州 310018;

2. 中国计量大学计量测试工程学院,浙江杭州 310018

作者简介:
单良(1979-),女,副教授,主要从事信号处理、光电检测等方面的研究。Email:lshan@cjlu.edu.cn

1. Key Laboratory of Electromagnetic Wave Information Technology and Metrology of Zhejiang Province,College of Information Engineering,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China;

2. College of Metrology & Measurement Engineering,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China