簡述在校準(zhǔn)紫外可見分光光度計(jì)時使用標(biāo)準(zhǔn)濾光片,當(dāng)使用的標(biāo)準(zhǔn)濾光片校準(zhǔn)證書給定的不確定度為范圍時,怎樣更為合適的進(jìn)行不確定度值的選擇。
一、概述
分光光度計(jì)是一類重要的分析儀器,廣泛應(yīng)用于化工、冶金、醫(yī)藥、食品、環(huán)境檢測等行業(yè)。為了保證分光光度計(jì)測量的準(zhǔn)確性,需要對分光光度計(jì)的波長和透射比進(jìn)行校準(zhǔn)。根據(jù) JJG 178-2007《紫外可見近紅外分光光度計(jì)檢定規(guī)程》,可用于分光光度計(jì)波長校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)器有汞燈、干涉濾光片、吸收型波長濾光片(氧化鈥濾光片、鐠釹濾光片、鐠鉺濾光片)、1,2,4- 三氯苯(分析純)和氧化鈥溶液。其中吸收型波長濾光片(氧化鈥濾光片、鐠釹濾光片、鐠鉺濾光片)由于具備方便攜帶和使用、其光譜吸收比與波長的設(shè)置無關(guān)、不受雜散光的影響、量值穩(wěn)定,隨時間、溫濕度等環(huán)境的變化可以忽略等優(yōu)勢,應(yīng)用為廣泛。
二、分光光度計(jì)波長示值誤差的不確定度評定
在分光光度計(jì)波長示值誤差校準(zhǔn)不確定度評定中,根據(jù)測量模型對波長示值誤差測量結(jié)果的不確定來源分析主要有:①由計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器引入的測量不確定度分量;②測量方法的不確定度;③環(huán)境條件的影響;④人員校準(zhǔn)操作的影響;⑤被校準(zhǔn)儀器的重復(fù)性。由于采用直接比較法進(jìn)行校準(zhǔn),測量方法的不確定可以不予考慮。在規(guī)程規(guī)定的環(huán)境條件下進(jìn)行校準(zhǔn),環(huán)境條件的影響較小,可忽略。人員校準(zhǔn)操作的影響,讀數(shù)和被校儀器的隨機(jī)變動影響體現(xiàn)在測量重復(fù)性中。因此,紫外可見近紅外分光光度計(jì)波長準(zhǔn)確度校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度主要來源有計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)量值的不確定度和儀器測量重復(fù)性的不確定度兩項(xiàng)。由于分光光度計(jì)這類儀器測量重復(fù)性較好,所以校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度大來源就是由標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定度。
三、標(biāo)準(zhǔn)濾光片不確定度的選擇
購買的標(biāo)準(zhǔn)濾光片全部送中國計(jì)量科學(xué)研究院校準(zhǔn),由中國計(jì)量科學(xué)研究院所出證書對其校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度描述為:
U=0.1 nm~0.4 nm k=2(380 nm-780 nm,隨吸收峰的形狀和位置而定)
U=0.2 nm~0.5 nm k=2(200 nm-380 nm,780 nm-2000 nm
隨吸收峰的形狀和位置而定)對吸收峰波長的不確定度進(jìn)行判定。以本送校的氧化鈥濾光片、鐠釹濾光片為例。當(dāng)前,采用 DBN 的分類方法的主要步驟是:
一,數(shù)據(jù)的預(yù)先處理;
二,圖像特征的計(jì)算與構(gòu)建;
三,樣本及參數(shù)的選取;
四,基于 DBN 的分類及評定。
(一)RBM 的參數(shù)設(shè)置
RBM 的參數(shù)由訓(xùn)練參數(shù)和隱含節(jié)點(diǎn)數(shù)兩部分組成 。 RBM 的訓(xùn)練參數(shù)主要由 e(學(xué)習(xí)率),權(quán)重等幾個主要的部分組成,當(dāng)學(xué)習(xí)率的數(shù)值設(shè)置較大時,算法的收斂速度就會隨之增大,與此同時,也會增加系統(tǒng)的不穩(wěn)定性,反之,則會降低算法的收斂速度,但系統(tǒng)不穩(wěn)定的情況可以得到很好的解決。通常情況下,為了保持系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài),會設(shè)置較小的學(xué)習(xí)率。除此之外,為了保證訓(xùn)練的效率,充分利用這種運(yùn)算方式的優(yōu)勢,會將樣本進(jìn)行個體的劃分,進(jìn)行逐個的訓(xùn)練。
系統(tǒng)也時常會通過計(jì)算 RBM 的重構(gòu)誤差來對節(jié)點(diǎn)數(shù)進(jìn)行選擇。重構(gòu)誤差將通過訓(xùn)練所獲取的參數(shù),作為初始值(即初始狀態(tài)),根據(jù)采樣后獲取的數(shù)值與原數(shù)據(jù)之間的差異來進(jìn)行評估,這也就是所謂的 RBM 的重構(gòu)誤差。重構(gòu)誤差可以在一定程度上對數(shù)據(jù)的似然度進(jìn)行反應(yīng),但這種數(shù)據(jù)并不是可靠的。從另一方面說,相對于重構(gòu)誤差的不可靠性,選擇這種方法的原因則是因?yàn)槠浞椒ǖ暮唵闻c,注重它的時效性 。
(二)DBN 網(wǎng)絡(luò)深度
在實(shí)際的運(yùn)用過程中,DBN 網(wǎng)絡(luò)深度取得了更為明顯的分類效果,采用越高的網(wǎng)絡(luò)深度,就可以獲得更抽象的特征表示以及分類性能,但是隨著層數(shù)的不斷增多,訓(xùn)練的耗時也不斷增多,其效率也在隨之不斷降低,網(wǎng)絡(luò)泛化性能也出現(xiàn)了些許的波動情況。網(wǎng)絡(luò)深度的合適往往會與具體的應(yīng)用和數(shù)據(jù)掛鉤,理應(yīng)根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)深度,通過實(shí)驗(yàn)的方法,來確定終的網(wǎng)絡(luò)深度。
總結(jié):隨著生活水平的不斷提高,遙感影像即遙感技術(shù)在人們的日常生活中扮演著越來越重要的角色,但在這門科學(xué)技術(shù)的提升過程中也出現(xiàn)了很多的問題。本文主要結(jié)合基于深度學(xué)習(xí)的各種方法,對遙感影像的分類進(jìn)行了研究與分析,希望能夠?qū)Υ祟悓W(xué)科的發(fā)展提供理論幫助。
容易發(fā)現(xiàn),對于Ⅰ級的分光光度計(jì),這樣的不確定度實(shí)在是太大了,沒法使用。
雖然對波長進(jìn)行校準(zhǔn)時,紫外可見光部分還可以選取汞燈及氧化鈥溶液作為標(biāo)準(zhǔn)器,但是有些設(shè)備需要拆機(jī)才能加光源,而使用氧化鈥溶液也需要清洗吸收池等,會大大加大校準(zhǔn)操作難度。
為了合理簡化校準(zhǔn)操作,節(jié)省客戶時間,防止損壞客戶設(shè)備。需要對濾光片吸收峰值對應(yīng)的不確定度進(jìn)行合適選值。根據(jù)中國計(jì)量科學(xué)研究院所出證書對其校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度為:
U=0.1 nm~0.4 nm k=2(380 nm-780 nm,隨吸收峰的形狀和位置而定)
U=0.2 nm~0.5 nm k=2(200 nm-380 nm,780 nm-2000 nm隨吸收峰的形狀和位置而定)
從校準(zhǔn)波長的目的出發(fā),要求吸收型波長標(biāo)準(zhǔn)濾光片能提供一個陡峭的、尖銳的光譜吸收峰。由于我們并沒有濾光片的光譜圖,如果每個波長都要出具具體的不確定度,需要重新送校,每個點(diǎn)單獨(dú)校準(zhǔn),費(fèi)用太高。怎樣根據(jù)已有的信息對標(biāo)準(zhǔn)吸收峰波長進(jìn)行判定。根據(jù)證書不確定度描述,不確定度的具體值隨吸收峰的形狀和位置而定,結(jié)合證書校準(zhǔn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)結(jié)果中給出了相對峰高、相對峰高 ×100%/ 光譜帶寬、吸收峰對稱性 / 相對峰高 ×100% 的值。
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