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基于物理模型的污染云团红外光谱精细仿真

王安静 方勇华 李大成 崔方晓

王安静, 方勇华, 李大成, 崔方晓. 基于物理模型的污染云团红外光谱精细仿真[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(1): 104002-0104002(9). doi: 10.3788/IRLA201746.0104002
引用本文: 王安静, 方勇华, 李大成, 崔方晓. 基于物理模型的污染云团红外光谱精细仿真[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(1): 104002-0104002(9). doi: 10.3788/IRLA201746.0104002
Wang Anjing, Fang Yonghua, Li Dacheng, Cui Fangxiao. Physical-based fine simulation of pollutant gas cloud's infrared spectrum[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(1): 104002-0104002(9). doi: 10.3788/IRLA201746.0104002
Citation: Wang Anjing, Fang Yonghua, Li Dacheng, Cui Fangxiao. Physical-based fine simulation of pollutant gas cloud's infrared spectrum[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(1): 104002-0104002(9). doi: 10.3788/IRLA201746.0104002

基于物理模型的污染云团红外光谱精细仿真

doi: 10.3788/IRLA201746.0104002
基金项目: 

国家自然科学基金(41505020)

详细信息
    作者简介:

    王安静(1989-),男,博士生,主要从事光电信息获取与处理技术方面的研究。Email:916609423@qq.com

  • 中图分类号: O433;X502

Physical-based fine simulation of pollutant gas cloud's infrared spectrum

  • 摘要: 鉴于获取实测光谱成本高、获取量少和可测量云团种类少等限制因素,研究污染云团的红外光谱仿真,对于利用仿真光谱进行光谱识别的算法研究显得至关重要。以往的研究多利用经验的概率模型和经验的或半经验的参数来模拟污染云团的实时扩散,在此基础上再进行污染云团的红外光谱仿真。文中将利用基于物理的模型来精细地模拟污染云团的扩散,以弥补概率模型的欠精确性。研究了基于物理的云团扩散的机理,以及基于此扩散模型上红外光谱的生成方法,最终将生成的物理模型下的仿真光谱序列、概率模型下的仿真光谱序列和实测的光谱序列进行比较,得到了更为精准的仿真结果:就光谱残差而言,最高可提高14%,并指出了两种模型的适用范围。文中建立的基于物理模型的污染云团扩散及其红外光谱的实时仿真方法,对于高精度的云团红外光谱仿真及高质量的光谱识别算法研究具有重要意义。
  • [1] Wang Jiwen,Yang Xianda. Real-time smoke simulation based on physical model[J]. Computer Technology and Development, 2014, 24(1):122-125. (in Chinese)汪继文, 杨贤达. 基于物理模型的实时烟雾模拟[J]. 计算机技术与发展, 2014, 24(1):122-125.
    [2] Wang Senlin, Wang Junyi, Sun Baojiang, et al. Analysis on research status of diffusion process and consequence assessment of chlorine leakage[J]. Environmental Protection of Chemical Industry, 2016, 36(3):332-337. (in Chinese)王森林, 王骏逸, 孙宝江, 等. 氯气扩散过程及后果评价的研究现状分析[J]. 化工环保, 2016, 36(3):332-337.
    [3] Song Gao. Research and implementation of fluid simulation in fire scene simulation[D]. Chengdu:University of Electronic Science and Technology of China, 2015. (in Chinese)宋高. 流体仿真在火灾场景模拟中的研究与实现[D]. 成都:电子科技大学, 2015.
    [4] Yu Jinwei, Feng Xiaofeng. Review on the development of computational fluid dynamics[J]. Modern Manufacturing Technology and Equipment, 2013(6):25-26. (in Chinese)余金伟, 冯晓峰. 计算流体力学发展综述[J]. 现代制造技术与装备, 2013(6):25-26.
    [5] Dimitris Manolakis. Signal processing algorithms for hyperspectral remote sensing of chemical plumes[C]//ICASSP, 2008:1857-1860.
    [6] Sidi Niu, Steven E Golowich, Vinay K Ingle, et al. Hyperspectral chemical plume quantication via background radiance estimation[C]//SPIE, 2013, 8743:874316.
    [7] Duan Zhongshan, Luo Yongfeng, Yuan Wei, et al. Experiment and simulation of explosion cloud diffusion[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2013, 27(2):305-311. (in Chinese)段中山, 罗永峰, 袁伟, 等. 爆炸烟团扩散的实验与仿真研究[J]. 高压物理学报, 2013, 27(2):305-311.
    [8] Huang Ye, Fang Yonghua. Simulation for infrared spectra of pollutant gas and parameters setting[J]. Opto-Electronic Engineering, 2006, 33(6):61-64. (in Chinese)黄烨, 方勇华. 污染气体红外光谱仿真及参数设置研究[J]. 光电工程, 2006, 33(6):61-64.
    [9] Xiong Wei, Fang Yonghua. Pollutant gas cloud spectrum real-time simulation based on gauss dispersion mode[J]. Laser and Infrared, 2007, 37(7):637-640. (in Chinese)熊伟, 方勇华. 基于高斯扩散模式的污染气体云团红外光谱实时仿真[J]. 激光与红外, 2007, 37(7):637-640.
  • [1] 赵雨时, 贺文俊, 刘智颖, 付跃刚.  光谱维编码中红外光谱成像系统的光学设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210700-1-20210700-9. doi: 10.3788/IRLA20210700
    [2] 黄国俊, 陆益敏, 程勇, 田方涛, 米朝伟, 万强.  脉冲激光沉积法制备红外光学SiC薄膜特性研究 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 742003-0742003(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0742003
    [3] 李博, 徐晓婷, 郑雪晴.  脂肪测量的近红外光谱研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(S1): 50-54. doi: 10.3788/IRLA201847.S104003
    [4] 陆安江, 张正平, 白忠臣, 陈巧, 秦水介.  电热式微机电系统微镜傅里叶变换红外光谱仪 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 520007-0520007(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0520007
    [5] 袁卫, 张建奇, 秦玉伟, 冯洋.  近红外光谱区光子晶体禁带与KTP缺陷研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 104005-0104005(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0104005
    [6] 郭天太, 洪博, 潘增荣, 孔明.  改进的SVM在矿井气体定量分析中的应用 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 617011-0617011(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0617011
    [7] 陈媛媛, 王芳, 王志斌, 李文军.  独立成分分析在化学战剂混叠峰识别中的应用 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 423001-0423001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0423001
    [8] 王芳, 仇大剑, 夏红岩, 宝日玛, 任慧.  太赫兹时域光谱技术在识别鉴定菌制剂中的初探 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 703001-0703001(7).
    [9] 多化琼, 孙枭雄, 王振柱.  对木材自身耐久性因素的红外光谱学分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 423002-0423002(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0423002
    [10] 李相贤, 罗桂山, 徐亮, 高闽光, 童晶晶, 魏秀丽, 刘娜.  Δ13CO2值傅里叶变换红外光谱检测标准尺度校准方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2959-2964.
    [11] 杜雪峰, 潘功配, 曲家惠, 赵新颖, 张旗.  雾化幕障宽波段消光性能研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 445-448.
    [12] 陈媛媛, 王志斌, 王召巴.  思维进化蝙蝠算法及其在混合气体红外光谱特征选择中的应用 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 845-851.
    [13] 张臻, 马鹏阁, 王金凤, 孙俊灵.  红外光谱条件下Bragg 光栅的横向受力研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1841-1844.
    [14] 张明月, 章家保, 杨洪波.  空间傅里叶变换红外光谱仪动镜速度稳定性研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1240-1246.
    [15] 李波, 赵怀慈, 花海洋.  红外多光谱图像仿真方法研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1972-1976.
    [16] 陈媛媛, 王志斌, 王召巴.  基于改进蝙蝠算法的红外光谱特征选择 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2715-2721.
    [17] 秦玉华, 丁香乾, 宫会丽.  高维特征选择方法在近红外光谱分类中的应用 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1355-1359.
    [18] 佟惠原, 马勇辉, 逯祎, 朱小芳.  大口径空间滤波调制红外光谱仪定标方法 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 569-573.
    [19] 邓大鹏, 曹东东, 朱峰, 黄凯, 李将.  40 Gbit/s全光异或门性能仿真 . 红外与激光工程, 2013, 42(4): 1069-1073.
    [20] 亚楠, 陈秀红, 魏合理.  卷云高度对大气的红外光谱辐射影响的研究 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 1965-1970.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-12
  • 修回日期:  2016-06-03
  • 刊出日期:  2017-01-25

基于物理模型的污染云团红外光谱精细仿真

doi: 10.3788/IRLA201746.0104002
    作者简介:

    王安静(1989-),男,博士生,主要从事光电信息获取与处理技术方面的研究。Email:916609423@qq.com

基金项目:

国家自然科学基金(41505020)

  • 中图分类号: O433;X502

摘要: 鉴于获取实测光谱成本高、获取量少和可测量云团种类少等限制因素,研究污染云团的红外光谱仿真,对于利用仿真光谱进行光谱识别的算法研究显得至关重要。以往的研究多利用经验的概率模型和经验的或半经验的参数来模拟污染云团的实时扩散,在此基础上再进行污染云团的红外光谱仿真。文中将利用基于物理的模型来精细地模拟污染云团的扩散,以弥补概率模型的欠精确性。研究了基于物理的云团扩散的机理,以及基于此扩散模型上红外光谱的生成方法,最终将生成的物理模型下的仿真光谱序列、概率模型下的仿真光谱序列和实测的光谱序列进行比较,得到了更为精准的仿真结果:就光谱残差而言,最高可提高14%,并指出了两种模型的适用范围。文中建立的基于物理模型的污染云团扩散及其红外光谱的实时仿真方法,对于高精度的云团红外光谱仿真及高质量的光谱识别算法研究具有重要意义。

English Abstract

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