一種測量數(shù)據(jù)的降噪方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及噪音處理的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測量數(shù)據(jù)的降噪方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在定量類測試儀器的計算過程中，噪音是對精度影響的主要因素。一般數(shù)據(jù)采集類儀器在做定量檢測的過程中，需要對采集的數(shù)據(jù)進行積分運算，運算的結(jié)果中是包含有效的采集數(shù)值和噪音數(shù)值的，噪音數(shù)值的大小決定了測試結(jié)果的質(zhì)量。
[0003]傳統(tǒng)的處理方法是采用硬件濾波的方法來盡可能的降低噪音，以達到提高測試精度的目的，但硬件的降噪技術(shù)有限，特別是對微弱信號的運算處理過程中可能會出現(xiàn)兩種情況:
[0004]其一就是將噪音信號和有效信號一起去除掉；其二就是光靠硬件濾波的情況下儀器的測讀過程無法停止，因為儀器不能判斷什么時間段開始出現(xiàn)的信號是噪音信號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種測量數(shù)據(jù)的降噪方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0007]一種測量數(shù)據(jù)的降噪方法，包括如下步驟:
[0008]SI，采集測量數(shù)據(jù)；
[0009]S2，將采集的所述測量數(shù)據(jù)進行存儲，構(gòu)成待檢測數(shù)據(jù)；
[0010]S3，在所述待檢測數(shù)據(jù)中查找最大值，作為峰值；
[0011]S4，將所述峰值出現(xiàn)的時間作為起點，所述峰值前后的數(shù)據(jù)作為檢測數(shù)據(jù)；
[0012]S5，所述檢測數(shù)據(jù)與所述峰值進行比較，構(gòu)成比值；
[0013]若所述比值>預設的數(shù)值，則所述檢測數(shù)據(jù)作為有效數(shù)據(jù)；
[0014]若所述比值<預設的數(shù)值，則所述檢測數(shù)據(jù)作為噪聲數(shù)據(jù)；
[0015]S6，通過保留所述有效數(shù)據(jù)，刪除所述噪聲數(shù)據(jù)，實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的降噪。
[0016]優(yōu)選的，所述檢測數(shù)據(jù)與所述峰值進行比較時，當所述噪聲數(shù)據(jù)連續(xù)性出現(xiàn)的時間>預設的噪音出現(xiàn)時間時，結(jié)束所述檢測數(shù)據(jù)與所述峰值進行比較，未比較的所述檢測數(shù)據(jù)均作為噪聲數(shù)據(jù)。
[0017]更加優(yōu)選的，當所述預設的數(shù)值 < 預設定的所述峰值的百分比數(shù)值時，且所述噪聲音數(shù)據(jù)<所述預設的數(shù)據(jù)值，則結(jié)束所述檢測數(shù)據(jù)與所述峰值進行比較，未比較的所述檢測數(shù)據(jù)均作為噪聲數(shù)據(jù)。
[0018]更加優(yōu)選的，預設定的所述峰值的百分比具體為所述峰值的5%。
[0019]更加優(yōu)選的，當所述噪聲數(shù)據(jù)連續(xù)性出現(xiàn)的時間>預設的噪音出現(xiàn)時間時，還選取未比較的所述檢測數(shù)據(jù)的最大峰值，作為終點峰值；
[0020]將所述終點峰值與所述峰值比較，其比較值作為終點比較值；
[0021]若所述終點比較值>預設的數(shù)值，則繼續(xù)比較未比較的所述檢測數(shù)據(jù)；
[0022]若所述終點比較值<預設的數(shù)值，則結(jié)束所述檢測數(shù)據(jù)與所述峰值進行比較，未比較的所述檢測數(shù)據(jù)均作為噪聲數(shù)據(jù)。
[0023]優(yōu)選的，所述測量數(shù)據(jù)具體為帶有數(shù)據(jù)測量的儀器儀表測量的數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)測量的儀器儀表包括元素分析儀和TLD熱釋光劑量儀。
[0024]更加優(yōu)選的，所述測量數(shù)據(jù)為絕對值數(shù)據(jù)。
[0025]本發(fā)明的有益效果為:
[0026]通過本發(fā)明有效的分離了噪音數(shù)據(jù)和有效測量數(shù)據(jù)，避免了噪音信號和有效信號一起去除掉；通過本發(fā)明的方法對采集的數(shù)據(jù)進行分離，無須人工劃定噪音起始時間，降低了誤差，提高了測量精度。
【附圖說明】
[0027]圖1為聲波采集原理結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明聲波降噪方法的流程結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0029]如圖1所示，X代表時間軸，Y代表采集的數(shù)據(jù)數(shù)值，圖中的I代表一個波動的峰值，在開始采集數(shù)據(jù)的前段時間Tl?O開始之前也會產(chǎn)生很小的數(shù)值，當然這部分的噪音數(shù)值也會給結(jié)果帶來一定的影響，但是影響有限，基本可以忽略不計，因為一般的儀器從開始采集到采集到有效數(shù)據(jù)的時間相對來說比較短；即使這個時間比較長也可以通過軟件算法來設置開始采集數(shù)據(jù)的時間，這樣數(shù)據(jù)采集前的噪音數(shù)值基本上可以被扣除掉。一旦儀器開始采集數(shù)據(jù)后，儀器硬件是無法判斷數(shù)據(jù)采集的結(jié)束時間，結(jié)束時間又稱為截止水平，用T2表示。如果不通過軟件或者人工干預停止的話，T2時間以后的數(shù)值會一直累加到采集的數(shù)據(jù)上的，持續(xù)的時間越長帶來的誤差越大。
[0030]如圖2所示，一種測量數(shù)據(jù)的降噪方法，包括如下步驟:
[0031]SI，采集測量數(shù)據(jù)；此時的測量數(shù)據(jù)為絕對值數(shù)據(jù)；
[0032]S2，將采集的測量數(shù)據(jù)進行存儲，構(gòu)成待檢測數(shù)據(jù)；
[0033]S3，在待檢測數(shù)據(jù)中查找最大值，作為峰值；峰值作為比較的標準；
[0034]S4，將峰值出現(xiàn)的時間作為起點，峰值前后的數(shù)據(jù)作為檢測數(shù)據(jù)；
[0035]S5，將檢測數(shù)據(jù)與峰值進行比較，比較之后，構(gòu)成比值；
[0036]若比值>預設的數(shù)值，則檢測數(shù)據(jù)作為有效數(shù)據(jù)；
[0037]若比值<預設的數(shù)值，則檢測數(shù)據(jù)作為噪聲數(shù)據(jù)；
[0038]S6，通過保留有效數(shù)據(jù)，刪除噪聲數(shù)據(jù)，實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的降噪。
[0039]進一步的，在檢測數(shù)據(jù)與峰值進行比較時，當噪聲數(shù)據(jù)連續(xù)性出現(xiàn)的時間 >預設的噪音出現(xiàn)時間時，結(jié)束檢測數(shù)據(jù)與峰值進行比較，未比較的檢測數(shù)據(jù)均作為噪聲數(shù)據(jù)；在此過程中，當預設的數(shù)值<峰值的5%時，且噪聲數(shù)據(jù)<預設的數(shù)據(jù)值，也結(jié)束檢測數(shù)據(jù)與峰值進行比較，未比較的檢測數(shù)據(jù)均作為噪聲數(shù)據(jù)。
[0040]當噪聲數(shù)據(jù)連續(xù)性出現(xiàn)的時間>預設的噪音出現(xiàn)時間時，還選取未比較的檢測數(shù)據(jù)的最大峰值，作為終點峰值；[0041 ] 將終點峰值與峰值比較，其比較后的值作為構(gòu)成終點比較值；
[0042]若終點比較值>預設的數(shù)值，則繼續(xù)比較未比較的檢測數(shù)據(jù)；
[0043]若終點比較值<預設的數(shù)值，則結(jié)束檢測數(shù)據(jù)與峰值進行比較，未比較的檢測數(shù)據(jù)均作為噪聲數(shù)據(jù)。
[0044]本發(fā)明采集的測量數(shù)據(jù)具體為元素分析儀或TLD熱釋光劑量儀產(chǎn)生的包括噪聲的數(shù)據(jù)。元素分析類儀器，主要是分析無機物中的痕量元素，由于設備的使用功率較大，檢測的過程中干擾因素較多，噪音對運算結(jié)果的影響也比較大，甚至可以達到100%的誤差。對于PPM級的測量來說通過軟件降低噪音非常必要。采用本發(fā)明實現(xiàn)的計算機程序加以該設備實施后，減少了噪音干擾，顯著的提高了設備的測量精度。TLD熱釋光劑量儀，主要用來檢測熒光類材料(熱釋光片)釋放的微量光線，國內(nèi)外類似儀器上一般偏差較大，基本上測量誤差在30%左右，通過本發(fā)明的方法，噪音控制在極低的水平！大大提高了熱釋光劑量儀的檢測精度。本發(fā)明根據(jù)電子學的原理和基本的數(shù)學原則，可以在數(shù)據(jù)采集的過程中加入一定的數(shù)學運算來消除掉噪音信號，這樣既不會增加硬件成本，又不會使儀器的軟件成本有所上升，只是在數(shù)據(jù)運算的環(huán)節(jié)增加一個判斷標志，使采集的數(shù)據(jù)更有效。在本發(fā)明中，峰值具體為采集數(shù)據(jù)中數(shù)學意義上的絕對值最大的一個數(shù)值；截止水平的比值數(shù)據(jù)是指某個時間點采集數(shù)據(jù)的絕對值和峰值的比值；依據(jù)數(shù)據(jù)采集類儀器的特點，大部分的儀器可以達到有效降低噪音的干擾，對于微弱信號的數(shù)據(jù)采集和運算可以將噪音對結(jié)果的影響降到最低。通過本發(fā)明有效的分離了噪音和有效音的數(shù)據(jù)，避免了噪音信號和有效信號一起去除掉；通過本發(fā)明的方法對采集的數(shù)據(jù)進行分離，無須人工劃定噪音起始時間，降低了誤差，提高了測量精度。
[0045]以上通過具體的和優(yōu)選的實施例詳細的描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應該明白，本發(fā)明并不局限于以上所述實施例，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種測量數(shù)據(jù)的降噪方法，其特征在于，包括如下步驟: Si，采集測量數(shù)據(jù)； S2，將采集的所述測量數(shù)據(jù)進行存儲，構(gòu)成待檢測數(shù)據(jù)； S3，在所述待檢測數(shù)據(jù)中查找最大值，作為峰值； S4，將所述峰值出現(xiàn)的時間作為起點，所述峰值前后的數(shù)據(jù)作為檢測數(shù)據(jù)； S5，所述檢測數(shù)據(jù)與所述峰值進行比較，構(gòu)成比值； 若所述比值>預設的數(shù)值，則所述檢測數(shù)據(jù)作為有效數(shù)據(jù)； 若所述比值<預設的數(shù)值，則所述檢測數(shù)據(jù)作為噪聲數(shù)據(jù)； S6，通過保留所述有效數(shù)據(jù)，刪除所述噪聲數(shù)據(jù)，實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的降噪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量數(shù)據(jù)的降噪方法，其特征在于:所述檢測數(shù)據(jù)與所述峰值進行比較時，當所述噪聲數(shù)據(jù)連續(xù)性出現(xiàn)的時間>預設的噪音出現(xiàn)時間時，結(jié)束所述檢測數(shù)據(jù)與所述峰值進行比較，未比較的所述檢測數(shù)據(jù)均作為噪聲數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量數(shù)據(jù)的降噪方法，其特征在于:當所述預設的數(shù)值<預設定的所述峰值的百分比數(shù)值時，且所述噪聲音數(shù)據(jù) < 所述預設的數(shù)據(jù)值，則結(jié)束所述檢測數(shù)據(jù)與所述峰值進行比較，未比較的所述檢測數(shù)據(jù)均作為噪聲數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測量數(shù)據(jù)的降噪方法，其特征在于:預設定的所述峰值的百分比具體為所述峰值的5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量數(shù)據(jù)的降噪方法，其特征在于: 當所述噪聲數(shù)據(jù)連續(xù)性出現(xiàn)的時間 >預設的噪音出現(xiàn)時間時，還選取未比較的所述檢測數(shù)據(jù)的最大峰值，作為終點峰值； 將所述終點峰值與所述峰值比較，其比較值作為終點比較值； 若所述終點比較值>預設的數(shù)值，則繼續(xù)比較未比較的所述檢測數(shù)據(jù)； 若所述終點比較值<預設的數(shù)值，則結(jié)束所述檢測數(shù)據(jù)與所述峰值進行比較，未比較的所述檢測數(shù)據(jù)均作為噪聲數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量數(shù)據(jù)的降噪方法，其特征在于:所述測量數(shù)據(jù)具體為帶有數(shù)據(jù)測量的儀器儀表測量的數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)測量的儀器儀表包括元素分析儀和TLD熱釋光劑量儀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項所述的測量數(shù)據(jù)的降噪方法，其特征在于:所述測量數(shù)據(jù)為絕對值數(shù)據(jù)。
【專利摘要】一種測量數(shù)據(jù)的降噪方法，包括如下步驟：采集測量數(shù)據(jù)；將采集的測量數(shù)據(jù)進行存儲，構(gòu)成待檢測數(shù)據(jù)；在待檢測數(shù)據(jù)中查找最大值，作為峰值；將峰值出現(xiàn)的時間作為起點，峰值前后的數(shù)據(jù)作為檢測數(shù)據(jù)；將檢測數(shù)據(jù)與峰值進行比較，比較之后，構(gòu)成比值；若比值＞預設的數(shù)值，則檢測數(shù)據(jù)作為有效數(shù)據(jù)；若比值≤預設的數(shù)值，則檢測數(shù)據(jù)作為噪聲數(shù)據(jù)；通過保留有效數(shù)據(jù)，刪除噪聲數(shù)據(jù)，實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的降噪。通過本發(fā)明有效的分離了噪音數(shù)據(jù)和有效測量數(shù)據(jù)，避免了噪音信號和有效信號一起去除掉；通過本發(fā)明的方法對采集的數(shù)據(jù)進行分離，無須人工劃定噪音起始時間，降低了誤差，提高了測量精度。
【IPC分類】G01N37-00, G01N21-64
【公開號】CN104535785
【申請?zhí)枴緾N201410840242
【發(fā)明人】牛艷花
【申請人】牛艷花
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月24日