高光譜成像儀在采集樣本高光譜圖像時(shí)，容易受到系統(tǒng)噪聲、光散射、基線漂移等方面的影響，這些干擾因素會(huì)影響光譜數(shù)據(jù)，因此對(duì)原始光譜進(jìn)行數(shù)據(jù)處理是十分必要的。本文對(duì)光譜數(shù)據(jù)常用的SG、SNV、MSC、DOSC等光譜預(yù)處理方法做了介紹。

1.卷積平滑法（SG）

卷積平滑（Savitzky-Golay，SG）是一種對(duì)光譜進(jìn)行平滑運(yùn)算的方法，通過加權(quán)計(jì)算在平滑窗口內(nèi)求平均值，對(duì)光譜的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)最小二乘擬合，強(qiáng)調(diào)了中心點(diǎn)的作用。采用多項(xiàng)式來對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘擬合，實(shí)現(xiàn)平滑的目的。

2.標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變換法（SNV）

標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變換（Standard Normal Variate，SNV）通過樣品的方差對(duì)光譜進(jìn)行校正，SNV可以有效的消除光源強(qiáng)度不一、散射噪聲等干擾，通過線性變換對(duì)初始光譜數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行校正，減小樣本因?yàn)楸砻嫔⑸洹⒐庾V遷移等因素帶來的誤差。

3.多元散射校正法（MSC）

多元散射校正（Multiplicative Scatter Correction，MSC）是光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理的常用算法之一，MSC可以消除光譜中由于樣品的鏡面反射及不均勻造成的噪聲，消除光譜數(shù)據(jù)的基線平移和偏移現(xiàn)象。多元散射的校正過程為：首先，計(jì)算所需校正光譜的平均光譜，并以此平均光譜作為標(biāo)準(zhǔn)光譜；其次，對(duì)平均光譜作回歸計(jì)算；最后，對(duì)每一條光譜作多元散射校正，用測(cè)得樣本的光譜值減去平移量后再除以偏移量。

4.直接正交信號(hào)校正法（DOSC）

直接正交信號(hào)校正（Direct orthogonal signal correction，DOSC）方法通過將光譜矩陣與待測(cè)參數(shù)矩陣正交，在不損害數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特性的前提下濾除與待測(cè)成分無關(guān)的信息，將最相關(guān)的信息用于預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建。