目标实时探测是红外成像光谱系统的重要研究方向之一。为了同时保障系统数据处理速度与光谱复现精度, 研究了一种高速光谱反演系统。该系统由现场可编程门阵列(FPGA)芯片实现, 对干涉条纹图像进行非均匀性校正、加窗切趾, 从而抑制干涉条纹数据中的直流噪声及杂散噪声; 再经快速傅里叶变换、相位校正、光谱标定最终获得光谱分布。结果表明, 本算法对杂散噪声具有很好的抑制效果, 非均匀性系数由11.23%降低至1.05%; 对光谱的反演实验中本系统获得的光谱分布形态与MATLAB结果基本一致, 且在光谱细节部分的准确度更好一些; 系统采用流水线工作方式缩短了数据处理周期, 并且基于FPGA芯片的开发模块具有更强的兼容性。该系统具有处理速度快、体积小、稳定性高、兼容性强等优点, 在红外目标实时探测领域具有很好的应用前景。

油气储层裂缝既是重要的储油空间, 又是油气运移的主要通道, 因此, 裂缝表征非常重要。 然而储层岩石具有强烈的非均质性, 如何精确表征非均质储层裂缝是需要亟待解决的问题。 利用显微红外光谱技术可以对矿物分子的光谱曲线进行分析, 得到不同的峰值特征, 精确获得岩石介质成分、 裂缝的大小、 裂缝充填物特性等。 以任丘潜山型碳酸盐岩非均质储层为例, 基于显微红外光谱技术, 通过分析岩心光片显微红外成像光谱图和不同特征区域的光谱曲线, 获得了目标样品岩石介质的物化特性和空间分布特征, 预测了裂缝可能发育的区域, 并分析了裂缝的有效性。 结果表明, 岩心样品主要介质为白云岩； 储层裂缝中含有烃类有机物和盐水包裹体, 它们主要赋存于白云岩介质中； 裂缝充填物中盐水包裹体所占比例为51.7%, 烷烃有机物所占比例为26.0%, 裂缝发育从岩心样品左上方区域延伸至右下方区域, 表明该延伸区域可能是流体运移的通道； 盐水包裹体会阻碍油气的运移, 导致裂缝的渗透率降低； 实验测得岩石裂缝宽度为1~1.5 mm, 属于大裂缝, 油气可以顺利通过, 因此, 裂缝的有效性好。 研究表明利用显微红外光谱成像技术表征非均质储层裂缝特征是切实可行的, 为非均质油气储层精确表征提供了一种新方法。