【技术实现步骤摘要】
本申请涉及信号处理领域，尤其涉及信号过滤方法、装置、电子设备及计算机程序产品。
技术介绍
1、在具体应用中，常会基于傅里叶光谱仪输出的干涉图进行傅里叶变换得到光谱图。
2、但在具体实现时，傅里叶光谱仪中内部结构比如运动机构发生抖动、或者用于干涉信号采集的采集电路等常会导致傅里叶光谱仪最终输出的干涉图受到噪声信号的影响。而一旦干涉图引入噪声，则后续利用干涉图进行傅里叶变换得到的光谱图也会存在噪声，光谱图的准确度受到影响。
技术实现思路
1、本申请提供了信号过滤方法、装置、电子设备及计算机程序产品，以降低光谱图中的噪声。
2、本申请实施例提供了信号过滤方法，该方法包括：
3、依据已设置的稀疏约束条件，对傅里叶光谱仪输出的第一时序干涉图进行降噪处理，得到第二时序干涉图；所述稀疏约束条件用于约束第二时序干涉图与第一时序干涉图的偏差在预设偏差范围内，且约束所述第二时序干涉图在不失真的前提下稀疏度最大；
4、依据所述第二时序干涉图，生成光谱图。
5、可选的，所述稀疏约束条件通过稀疏约束去噪优化方程表示；
6、所述稀疏约束去噪优化方程至少包括：保真项和稀疏约束项；其中，所述保真项，用于约束第二时序干涉图与第一时序干涉图的偏差在预设偏差范围内；所述稀疏约束项，用于约束所述第二时序干涉图在不失真的前提下稀疏度最大；
7、所述依据所述稀疏约束条件，对傅里叶光谱仪输出的第一时序干涉图进行降噪处理，得到第二时序干涉图包括：
8、可选的，所述稀疏约束去噪优化方程通过下式表示：
9、；
10、其中，表示第二时序干涉图中各干涉点的光强度值组成的第二序列，表示所述保真项，以约束第二时序干涉图与第一时序干涉图的偏差在预设偏差范围内；表示稀疏约束项，与第二时序干涉图的稀疏度负相关，当取最小值时，第二时序干涉图在不失真的前提下稀疏度最大。
11、可选的，所述稀疏约束项通过第二时序干涉图中各干涉点的光强度值组成的第二序列的一阶范数表示；或者，
12、所述稀疏约束项通过以下步骤得到：对所述第二序列进行全变分处理，利用处理结果的一阶范数或者二阶范数表示所述稀疏约束项。
13、可选的，所述保真项通过下式表示；
14、其中，s表示第一时序干涉图中各干涉点的光强度值组成的第一序列；表示第二时序干涉图中各干涉点的光强度值组成的第二序列；表示差值序列的二阶范数的平方；所述差值序列通过第一序列和第二序列进行减法运算得到；
15、其中，所述小于预设偏差范围；其中，当时，表示第二时序干涉图与第一时序干涉图的偏差在预设偏差范围内。
16、可选的，该方法之前进一步包括：按照所述稀疏约束条件训练稀疏约束去噪算法；其中，训练出的稀疏约束去噪算法用于对输入的时序干涉图进行降噪处理并输出无噪声的时序干涉图；输出的时序干涉图与输入的时序干涉图的偏差在预设偏差范围内且输出的时序干涉图在不失真的前提下稀疏度最大；
17、所述依据稀疏约束条件，对傅里叶光谱仪输出的第一时序干涉图进行降噪处理，得到第二时序干涉图包括：将傅里叶光谱仪输出的第一时序干涉图输入至所述稀疏约束去噪算法，以得到第二时序干涉图。
18、可选的，所述依据所述第二时序干涉图，生成光谱图，包括：
19、对所述第二时序干涉图进行等光程重采样处理，得到采样图；或者，
20、对所述第二时序干涉图进行等光程重采样处理，对该处理结果进行截断处理，得到采样图；所述采样图中任两个干涉点对所对应的光程差值相同；其中，任一干涉点对包含两个相邻的干涉点；任一干涉点对所对应的光程差值为其中一个干涉点的光程差与另一个干涉点的光程差之间的差值；所述截断处理用于截掉不处于第一设定光程差范围内的各干涉点；所述第一设定光程差范围与所述傅里叶光谱仪的分辨率相关；
21、依据所述采样图，生成光谱图。
22、可选的，所述依据所述采样图，生成光谱图，包括：
23、对所述采样图进行相位校正处理，得到相位校正图；所述相位校正处理用于将来自不同相位的信号在相位角上对齐；
24、对所述相位校正图进行切趾处理，得到切趾图；所述切趾处理用于截掉相位校正图中不处于第二设定光程差范围内的各干涉点；
25、对所述切趾图进行补零处理以使处理后的干涉图的分辨率满足设定要求，对处理后的干涉图进行傅里叶变换以生成光谱图。
26、本申请实施例还提供了信号过滤装置，所述装置包括：
27、降噪模块，用于依据已设置的稀疏约束条件，对傅里叶光谱仪输出的第一时序干涉图进行降噪处理，得到第二时序干涉图；所述稀疏约束条件用于约束第二时序干涉图与第一时序干涉图的偏差在预设偏差范围内，且约束所述第二时序干涉图在不失真的前提下稀疏度最大；
28、光谱图生成模块，用于依据所述第二时序干涉图，生成光谱图。
29、本申请实施例还提供了电子设备，包括：
30、处理器；以及
31、存储器，在所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被所述处理器运行时使得所述处理器执行上述任一方法中的步骤。
32、本申请实施例还提供了计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一项的方法。
33、由以上技术方案可以看出，本申请实施例借助于干涉信号和噪声信号在稀疏性上的不同设置稀疏约束条件，以对傅里叶光谱仪输出的包含干涉信号和噪声信号的第一时序干涉图进行降噪处理，之后再基于降噪处理后得到的第二时序干涉图进行傅里叶变换得到光谱图。这相比现有直接利用干涉图进行傅里叶变换得到的光谱图，能够降低光谱图存在的噪声，提升光谱图的准确度。
34、进一步地，基于上述稀疏约束条件的描述，稀疏约束条件约束第二时序干涉图与第一时序干涉图的偏差在预设偏差范围内，以保留第一时序干涉图中各干涉点的光强度值，避免第二时序干涉图失真，提升基于第二时序干涉图得到的光谱图的准确度；并且，稀疏约束条件还约束第二时序干涉图在不失真的前提下稀疏度达到最大，以充分过滤第二时序干涉图中的噪声信号，提升第二时序干涉图的信噪比，保证基于第二时序干涉图得到的光谱图的准确度。
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1.一种信号过滤方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的信号过滤方法，其特征在于，所述稀疏约束条件通过稀疏约束去噪优化方程表示；
3.根据权利要求2所述的信号过滤方法，其特征在于，所述稀疏约束去噪优化方程通过下式表示：
4.根据权利要求2或3所述的信号过滤方法，其特征在于，所述稀疏约束项通过第二时序干涉图中各干涉点的光强度值组成的第二序列的一阶范数表示；或者，
5.根据权利要求2或3所述的信号过滤方法，其特征在于，所述保真项通过下式表示；
6.根据权利要求1所述的信号过滤方法，其特征在于，该方法之前进一步包括：按照所述稀疏约束条件训练稀疏约束去噪算法；其中，训练出的稀疏约束去噪算法用于对输入的时序干涉图进行降噪处理并输出无噪声的时序干涉图；输出的时序干涉图与输入的时序干涉图的偏差在预设偏差范围内且输出的时序干涉图在不失真的前提下稀疏度最大；
7.根据权利要求1所述的信号过滤方法，其特征在于，所述依据所述第二时序干涉图，生成光谱图，包括：
8.根据权利要求7所述的信号过滤方法，其特
9.一种信号过滤装置，其特征在于，所述装置包括：
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
11.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种信号过滤方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的信号过滤方法，其特征在于，所述稀疏约束条件通过稀疏约束去噪优化方程表示；
3.根据权利要求2所述的信号过滤方法，其特征在于，所述稀疏约束去噪优化方程通过下式表示：
4.根据权利要求2或3所述的信号过滤方法，其特征在于，所述稀疏约束项通过第二时序干涉图中各干涉点的光强度值组成的第二序列的一阶范数表示；或者，
5.根据权利要求2或3所述的信号过滤方法，其特征在于，所述保真项通过下式表示；
6.根据权利要求1所述的信号过滤方法，其特征在于，该方法之前进一步包括：按照所述稀疏约束条件训练稀疏约束去噪算法；其中，训...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡传真，马强，蔡宏，毛慧，王淑文，浦世亮，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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