[發明專利]一種基于激光拉曼光譜的混合物成分測定方法

在審

• 申請號: 201810089569.8
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108398416A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 李曉宇;薛曉康;商照聰;劉剛;范賓;丁卯;蔣凱
• 申請（專利權）人: 上海化工研究院有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 翁惠瑜

1.一種基于激光拉曼光譜的混合物成分測定方法，其特征在于，包括：

純凈物拉曼光譜庫建立步驟，采集多種純凈物拉曼光譜，經預處理后生成純凈物拉曼光譜庫；

待測混合物拉曼光譜采集步驟，獲取待測混合物的拉曼光譜圖并進行預處理和標準化處理，獲得待測標準光譜圖；

待測混合物定性測定步驟，基于所述純凈物拉曼光譜庫和待測標準光譜圖，通過逆檢索法獲得待測混合物的定性測定結果。

2.根據權利要求1所述的基于激光拉曼光譜的混合物成分測定方法，其特征在于，所述純凈物拉曼光譜庫建立步驟具體為：

101)采集多種純凈物拉曼光譜；

102)分別對各所述純凈物拉曼光譜進行預處理，記錄并存儲各純凈物主峰的拉曼位移，形成純凈物拉曼光譜庫。

3.根據權利要求1或2所述的基于激光拉曼光譜的混合物成分測定方法，其特征在于，所述預處理包括Whittaker平滑處理、airPLS基線校正和連續小波變換峰檢測。

4.根據權利要求1所述的基于激光拉曼光譜的混合物成分測定方法，其特征在于，所述標準化處理具體是對不同條件下獲取的拉曼光譜圖進行位移標定和反應強度標定。

5.根據權利要求1所述的基于激光拉曼光譜的混合物成分測定方法，其特征在于，所述通過逆檢索法獲得待測混合物的定性測定結果具體包括：

201)估計所述待測標準光譜圖的噪聲；

202)對所述待測標準光譜圖進行強度歸一化；

203)搜索所述純凈物拉曼光譜庫，計算各純凈物拉曼光譜與待測標準光譜圖的匹配質量，完成定性測定。

6.根據權利要求5所述的基于激光拉曼光譜的混合物成分測定方法，其特征在于，所述匹配質量的計算公式為：

MQ＝count(sign₊(abs(q-dr)-3σ))/n

其中，MQ為匹配質量，d為純凈物拉曼光譜庫中某個純凈物拉曼光譜，其向量長度為n，q為待測標準光譜，r為對應純凈物拉曼光譜與待測標準光譜主峰的最小強度比，σ為待測標準光譜圖的噪聲。

7.根據權利要求5所述的基于激光拉曼光譜的混合物成分測定方法，其特征在于，步驟203)中，將匹配質量大于設定閾值的純凈物拉曼光譜對應的化合物作為候選化合物，完成定性測定。

8.根據權利要求7所述的基于激光拉曼光譜的混合物成分測定方法，其特征在于，所述設定閾值大于0.7。

9.根據權利要求1所述的基于激光拉曼光譜的混合物成分測定方法，其特征在于，還包括：

待測混合物定量測定步驟，基于所述定性測定結果，利用非負最小二乘法對待測混合物進行比例估算。

10.根據權利要求9所述的基于激光拉曼光譜的混合物成分測定方法，其特征在于，所述比例估算的表達式為：

min||y-Xb||whereb_i>0

其中，y是混合物的光譜，X是一個矩陣，它的每一列是一個候選化合物的光譜，b是候選化合物比例的向量。