[發明專利]一種拉曼光譜信噪比評估方法

有效

• 申請號: 201810022311.6
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108051425B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 劉峰;劉恩凱;王梓儒;殷磊;蔡圣聞
• 申請（專利權）人: 南京簡智儀器設備有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王安琪

1.一種拉曼光譜信噪比評估方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)CCD光譜儀譜圖極值點間距統計；采用相同標準樣品，固定積分時間，多次采集拉曼光譜圖，對不同疊加平均次數的譜圖，根據譜圖中極值點間距進行分類統計；

(2)確定CCD暗電流噪聲；根據(1)中分類統計結果，確定像素間距閾值，將短間距且分類計數不隨譜圖疊加平均次數增加的相鄰極值點間極差值的平均值作為噪聲，對應拉曼光譜儀暗噪聲的單位時間平均功率；

(3)信噪比計算；將CCD光譜儀信噪比定義為：SNR＝S/Noise(1)，其中S代表指定樣品的指定特征峰信號強度；Noise定義為：噪聲；當采用一致樣品時，用該方法評估單張譜圖的信噪比；

該信噪比評估方法主要分為兩個步驟：

(a)通過采集多次實測光譜進行疊加，疊加過程中對對應不同頻次的光譜極值點數量進行統計，得到統計結果后基于上述規律分離光譜儀中的模式噪聲和暗噪聲；

(b)應用上述分離結果，對實測光譜中對應暗噪聲的譜線極值點作統計平均，將該值代入公式(1)中的Noise，計算得到信噪比。

2.如權利要求1所述的拉曼光譜信噪比評估方法，其特征在于，步驟(1)中，針對CCD光譜儀噪聲的特點，將拉曼光譜儀返回的譜圖中信號分為三部分，具體為：(a)樣品光譜信號，含樣品受激發射的光譜信號，用S表示；(b)與檢測器暗噪聲相關噪聲，主要由每個像素暗電流隨機波動引起，在譜圖上的波動頻率與CCD像素數相關，是一張譜圖噪聲中最高頻的部分，用于代表設備的噪聲水平，用Noise_H表示；(c)由雜散光信號波動產生的、與樣品無關的與光學系統分辨力相關的噪聲，不做考慮，用Noise_L表示。

3.如權利要求1所述的拉曼光譜信噪比評估方法，其特征在于，步驟(1)只執行1次。

4.如權利要求1所述的拉曼光譜信噪比評估方法，其特征在于，當通過步驟(1)確定閾值后，對于單幅拉曼光譜圖，通過步驟(2)和步驟(3)給出光譜圖的信噪比。

5.如權利要求1所述的拉曼光譜信噪比評估方法，其特征在于步驟(3)中，所計算的信噪比S采用拉曼特征峰強度，需要給出使用的標準樣品，并指定特征峰拉曼位移。