国家重大科学仪器设备开发专项(2012YQ050250)
- 作品数：13 被引量：68H指数：5
- 相关作者：修连存郑志忠杨忠陈春霞高扬更多>>
- 相关机构：中国地质调查局南京航空航天大学南京地质矿产研究所更多>>
- 发文基金：国家重大科学仪器设备开发专项中央级公益性科研院所基本科研业务费专项中国地质调查局地质调查项目更多>>
- 相关领域：机械工程天文地球理学电子电信更多>>
- 高衍射效率短波红外凸面闪耀光栅的研制与应用被引量：12
- 2020年
- 利用矢量衍射理论,对矩形槽型光栅和三角槽型光栅分别进行衍射效率分析,结果表明三角槽型光栅的衍射效率比矩形槽型光栅高出1倍左右。基于五轴超精密单点金刚石车床切削工艺,计算了金刚石刀头移动误差、移动间隔标准偏差范围、光栅刻线位置的加工偏差,并分析了刀头磨损对光栅衍射效率的影响。在此基础上,成功研制了曲率半径为70 mm、刻线密度为60 line/mm、直径为52 mm的凸面闪耀光栅,在1000~2500 nm光谱范围内,其最大相对衍射效率大于80%,平均相对衍射效率大于60%。实际飞行高光谱数据表明,基于该光栅研制的短波红外成像光谱仪满足地质遥感技术要求。
- 郑志忠杨忠杨忠
- 关键词：光栅成像光谱凸面光栅衍射效率超精密加工短波红外
- 岩心光谱扫描仪数据处理应用研究被引量：5
- 2019年
- 钻探是地质勘探的重要手段之一,近年来,随着我国地质事业的发展,大量岩心的存放和共享成了亟待解决的问题,研制岩心光谱扫描仪,实现岩心数字化解决了这一问题。然而,岩心光谱数据和图像数据的大量产生,对数据处理又提出了新要求。根据光谱学原理和光谱分析方法,对岩心扫描仪的光谱数据进行光谱分析和蚀变矿物填图,可以为地质科研、矿床分析和外围找矿提供依据。岩心图像也是岩心信息不可缺少的部分,由于岩心扫描仪探测器的局限性、光照条件以及岩心圆柱形的影响,会造成采集到的岩心图像光照不均和辐射畸变。使用非线性的双边滤波法来锐化图像,然后用黑白板定标的方法校正岩心图像,使岩心图像更加接近真实状况。用角点检测法进行特征点检测,完成了图像自动拼接工作,把一张张岩心图像按照岩心钻孔的顺序拼接成岩心柱和岩心盘,使岩心图像显示更直观。矿物的光谱分析是岩心扫描技术的核心,矿物不同,其特征吸收峰的位置也不同。常采用的矿物检索方法是吸收峰位匹配法,该方法适合混合矿物光谱检索。峰位匹配的依据是标准数据库,提出了分类数据库检索法,即根据矿物类型的不同,把标准数据库分为泥化蚀变矿物库、斑岩型蚀变矿物库、绢云母化蚀变矿物库等子数据库,根据样品图像及所处地质环境判断,选择合适的子数据库进行检索分析。文中进行两个实验,分别使用标准数据库和分类数据库分析同一样品,其分析结果表明准确率后者更高;使用标准数据库和分类数据库对同一批样品(141个样品)进行处理,用时分别是231和44 s。实验证明:分类数据库法不仅可以提高检索的准确度,还能大大加快检索速度,是准确、快速检索海量数据的有效方法。该方法是光谱检索中新颖、独特、有效的方法,是本文的创新之处。矿物光谱含
- 陈春霞修连存修连存
- 关键词：信息提取图像拼接数据处理
- 应用盲源分离方法分离岩矿混合像元被引量：4
- 2015年
- 采用盲源分离方法解混岩矿混合像元,获取岩矿组分信息.分析了常用的Fast ICA、Robust ICA方法,从算法稳定性、分离信号质量和迭代计算效率3个方面,比较不同目标函数及寻优过程的优势和不足:Robust ICA在算法稳定性和迭代计算效率上具有较大优势,分离信号质量并不是最佳;Fast ICA对初始值和步长比较敏感,计算可能不收敛,也可能陷于局部最优;峭度为目标函数的Fast ICA有较好的分离信号质量,但算法稳定性不如负熵为目标函数的Fast ICA;用于负熵近似的非二次函数对算法稳定性和迭代计算效率有较大影响,原因是非二次函数影响迭代计算步长,较小的步长算法稳定性较好,但是迭代计算效率降低.实际运用中,应根据岩矿混合像元光谱特点,选择恰当的混合像元分离方法,在不同性能之间达到平衡.
- 蒋夕平于瀚文吴芳修连存
- 关键词：混合像元盲源分离FASTICA
- 一种Offner型小型短波红外成像光谱仪被引量：10
- 2017年
- 通过对Offner分光光学系统分析,给出了快速计算初始结构参数公式,根据算得的初始结构参数优化出一套适用于短波红外(1 000~2 500nm)的分光光学系统,设计的光学系统相对孔径大(F/#2.2)、光谱分辨率高(优于10nm)和入射狭缝长(12mm),在整个波长和视场范围内调制传递函数MTF均大于0.5。完成的成像光谱仪整机体积小,重量轻(小于5kg),仪器测试结果表明,全光谱范围内光谱线性好,光谱标定后波长精度优于4nm,通过对不同波段分辨率测试,全波长范围内光谱分辨率与设计相符,动态成像实验表明,光谱图像清晰并且光谱数据质量佳。
- 郑志忠杨忠修连存董金鑫陈春霞高扬俞正奎
- 关键词：成像光谱仪短波红外凸面光栅光谱分辨率波长定标
- 福建政和东际金-银矿床的热液蚀变特征及其勘探指示意义被引量：14
- 2017年
- 福建东际金-银矿床产于中生代东坑火山岩盆地西缘的流纹质凝灰岩中,矿区及周边火山-沉积岩系遭受了广泛且强度不等的热液蚀变。本文工作采用红外反射光谱技术在东际矿区三个勘探剖面上对钻孔岩心进行系统性高密度采样分析,结果显示蚀变矿物组合及分带的大框架样式主要受原岩成分控制,具体表现为绢云母化趋向于发育于流纹质火山岩中,而绿泥石化则富集在安山质和英安质火山岩中。在更小的矿区局部空间范围内或单一岩性中,热液作用的物化条件作为次级控制因素决定着特定蚀变矿物的成分变化和蚀变类型的强度差异。从层状硅酸盐组合考虑,东际矿区热液蚀变以绢云母化和绿泥石化为最主要类型,而缺失发育良好的蒙脱石带,金-银矿化赋存在以伊利石为主的绢云母化带中,表明成矿环境属于低硫到中硫之间的浅成热液系统。含矿火山岩的热液蚀变组合和强度变化,以及金-银矿化的似层状特点,均指示成矿时流体是沿着南园组凝灰岩层内侧向流动,而蚀变分带细节显示在凝灰岩层中存在着二至三条流体主通道,金-银矿化则赋存在主通道中。流体主通道的热液蚀变标志是富铝绢云母,其与主通道之外的相对贫铝绢云母在红外光谱特征上反差明显。因此,采用红外光谱技术圈定整体热液蚀变系统的空间构型、解译成矿环境的物化条件及变化、并确定绢云母的铝含量变化用以判断成矿流体主通道位置,可以有效地缩小勘探目标和提高找矿工作的预测性。
- 卢燕周延张红亮杨凯陈世忠隰弯弯修连存邢光福
- 关键词：热液蚀变红外光谱
- 岩心扫描仪光谱数据质量评估方法研究被引量：15
- 2015年
- 岩心光谱扫描仪是近年来发展起来、用于岩心光谱和图片在线检测的仪器,它可以对岩心进行数字化,从而实现岩心自动编录,为地质科研、矿床研究和外围找矿提供依据,同时通过岩心数字化,可以建立岩心网上数据库,解决岩心保存带来的成本问题,实现资源共享。岩心光谱测量数据的质量直接影响矿物识别、参数反演结果的可靠度,因此进行岩心光谱测试服务之前针对拟采用仪器进行数据质量评估是一项非常重要的工作。结合自主研发的CSD350A型岩心光谱扫描仪,以光谱学基本理论、光谱分析方法、岩心光谱分析要求等为基础,深入探讨了岩心光谱数据质量评估方法、评价准则、目标参数等关键问题,对自主研发的岩心光谱扫描仪数据质量进行了全面评估,表明仪器光谱测试功能的可靠性和有效性。实验测试表明,本方法所涉及的检测项目和检测参数,能够很好地反映岩心光谱扫描仪所测光谱的反射率光谱、波长精度、重复性及信噪比指标,从而对岩心光谱扫描仪数据质量做出正确评价,为商业服务提供数据质量依据。在目前缺少相关评估标准的情况下,本研究提出的评估方法对于岩心光谱测试工作的开展具有较大的应用价值。
- 修连存郑志忠殷靓陈春霞俞正奎黄宾张秋宁修小旭高扬
- 关键词：矿物信噪比
- 月球反射光谱学及应用被引量：7
- 2014年
- 随着我国探月工程稳步开展以及未来深空探测需求,反射光谱学研究在我国重新受到重视。文中简要介绍了月球反射光谱学原理及其研究方法,并以"嫦娥三号"着陆场所在的雨海地区为例展示反射光谱学的部分应用。与背面斜长岩高地相对单调的光谱特征不同,雨海周边高地展示了多样性的吸收特征,岩石类型以苏长岩质岩石为主,橄榄石、辉石、尖晶石等矿物都有分布。月球上最古老的和最年轻的玄武岩在雨海盆地也都有分布。古老的中、低钛玄武岩以易变辉石为主兼有少量低钙普通辉石,年轻的高钛玄武岩富含橄榄石。雨海乃至整个风暴洋地区玄武岩较之其他月海玄武岩贫Ca。雨海地区的元素、矿物组成以及玄武岩时代都具多样性,该区是研究月球热演化的重要地区。
- 吴昀昭
- 关键词：月球
- 应用PCA和ICA法对岩心光谱的定量解译
- 2016年
- 岩心光谱属于混合像元光谱,维度多、数据量大,在端元数量、端元光谱及混合矩阵未知的情况下,定量解译岩心光谱以提取岩心所含矿物信息难度大,噪声的存在使问题更加复杂。文章应用PCA和ICA法定量解译岩心光谱主要有三步:采用PCA法预处理混合像元光谱矩阵,在新的特征空间中保留特征值较大的少量特征矢量,有效滤除能量较小的成分,只保留主要成分信息,同时滤除数据中的噪声;采用ICA法分离岩心混合像元,得到混合像元中的端元光谱集,通过矿物识别获取岩心矿物成分;对端元光谱进行归一化处理,基于线性光谱混合模型进行丰度反演,得到岩心混合像元中各端元丰度。通过研究仿真数据获得光谱定量解译的一般规律,创建有效的算法模型,再处理实际测量的岩心光谱,获得了比较理想的结果。
- 蒋夕平于瀚文吴芳黄俊杰
- 关键词：ICA
- 红外光谱矿物填图技术及其应用被引量：5
- 2019年
- 红外光谱可有效识别与成矿有关的中低温指示矿物,在野外利用红外光谱仪器开展矿物填图是目前国内外找矿勘查工作中广泛应用的一项高新技术,具有采样密度高、数据量大、效率高、成本低等优势。文章重点介绍了国内外红外光谱仪器研发历史及现状,以及近年来运用国产CMS350A型全自动数字化岩芯扫描仪开展的矿物填图范例,较全面地展示矿物填图技术及其应用效果。红外光谱矿物填图技术基于海量数据客观勾绘矿化蚀变特征,精准识别具有重要找矿意义的蚀变矿物,获取矿物离子交换信息并反演热液流体性质,为区域找矿潜力评价及下一步找矿部署提供指导。红外光谱矿物填图技术的发展方向为工作波段向热红外扩展、设备小型化、提高光谱分辨率及拓展应用领域。
- 周延修连存杨凯张红亮陈世忠范飞鹏郑志忠
- 关键词：红外光谱
- 基于优化ICA算法的高光谱矿物识别被引量：1
- 2013年
- 混合像元是影响岩矿高光谱由定性解译向定量反演发展的关键因素之一.以往分离岩矿高光谱混合像元,需要先获得参与混合的端元数量及端元光谱,这在许多场合是难以做到的.独立成分分析可以在端元光谱、混合矩阵未知且没有任何先验知识的情况下,有效分离岩矿高光谱混合像元,只要端元光谱是非高斯性信号且满足统计独立性.它实现了矿物识别,并为矿物丰度反演及成分识别打下了基础.通过引入调整因子,改善独立成分分析(Independent Component Analysis,ICA)算法的收敛性.当参与混合的端元光谱相似度较高或者端元光谱的非高斯性较低时,岩矿高光谱混合像元的分离精度将受到影响.
- 吴凤凰蒋夕平蒋昱
- 关键词：混合像元矿物识别
