基于多峰協同和純元素特征峰面積歸一化的重疊峰快速解析算法

陳吉文，楊 湞，張 帥，崔恩迪，李 明

北方工業大學電氣與控制工程學院，北京 100144

引 言

目前主流的重疊峰分解方法是數值方法，不需要增加硬件條件的同時還能夠獲取到較為精確的結果，主要的代表方法有：峰值銳化法[1]、雙樹復小波變換法[2]、粒子群算法[3]、差分進化算法[4]等。劉明博等[5]提出一種基于最優化算法的多高斯函數擬合算法并應用到EDXRF純元素譜剝離的解譜方法中，實現了多峰重疊譜的解析，但是在高含量的混合樣品中由于元素間的吸收增強效應較為嚴重，導致擬合譜與實測譜細節處仍存在一定偏差。陳穎等[6]提出一種基于麻雀搜索算法的光譜重疊峰解析方法并應用到土壤重金屬含量檢測中，通過期望最大化得到高斯混合模型各個參數的初略解集并結合麻雀搜索算法進行尋優實現重疊峰分解。該方法可以在較少的迭代次數下完成重疊峰的分解。但上述數值方法在對鏑鐵合金主重疊峰進行解析過程中都會不可避免地給結果帶來一些峰位誤差和峰面積誤差，在進行分離度低且分解需求精度高的重疊峰分解時較難滿足需求。本研究提出使用多峰協同純元素特征峰面積歸一化的快速解譜算法，消除峰位誤差的同時，通過其他特征峰多峰協同限制尋優區間，避免陷入局部最優，可以更快速地獲取準確結果。

1 算法介紹

1.1 純元素參數擬合

對于鏑鐵這一特定對象，待分解的重疊峰部分僅由鏑Lα峰和鐵Kα峰組成，因此設定重疊峰中鏑Lα峰權重加上鐵Kα峰權重等于1。……