小波变换导数法X射线荧光光谱自适应寻峰研究

摘要

重峰分辨能力和弱峰识别能力是衡量X射线荧光光谱寻峰的关键性指标,常见寻峰方法难以同时满足较高的重峰分辨能力和弱峰识别能力.应用单个常见寻峰方法对复杂地质样品的X射线荧光光谱寻峰,往往难以识别出光谱中所有的特征峰.通过对导数法、小波变换法等经典寻峰方法的分析,可知:导数法具有较强的弱峰识别能力,但光谱的光滑效果影响光谱寻峰结果;小波变换法具有较强的重峰分辨能力,但小波分解尺度的选择影响光谱寻峰结果.提出了一种基于导数法和小波变换法的X射线荧光光谱自适应寻峰算法.该算法先对原始光谱进行连续小波变换,得到不同分解尺度的小波变换系数谱;然后对不同分解尺度的小波变换系数谱进行一阶导数寻峰并合并寻峰结果;最后根据X荧光分析仪的能量刻度和元素特征X射线参数表确定原始光谱中元素特征峰.该算法在寻峰过程中,无需对原始光谱进行光滑,也无需确定光谱的小波变换分解尺度.应用一阶导数法、连续小波变换法和该算法对一标准样品的X射线荧光光谱进行寻峰.实验结果表明:该算法具有较高的重峰分辨能力和弱峰识别能力,优于导数法和小波变换法在寻峰中的表现,并在实际应用生产中取得了优良效果.