[發(fā)明專(zhuān)利]一種確定拉曼光譜信噪比的方法和系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911212937.4
• 申請(qǐng)日: 2019-12-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110779908A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周輝;袁丁;吳紅彥;夏征
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京華泰諾安探測(cè)技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/65
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/65
• 代理公司: 11569 北京高沃律師事務(wù)所
• 代理人: 楊媛媛

1.一種確定拉曼光譜信噪比的方法，其特征在于，包括：

獲取待確定拉曼光譜中的拉曼信號(hào)；

去除所述拉曼信號(hào)中的基線(xiàn)干擾，得到第一拉曼信號(hào)；

采用高通濾波器濾除所述第一拉曼信號(hào)中的低頻信號(hào)，得到所述第一拉曼信號(hào)的高頻信號(hào)；所述高頻信號(hào)為高頻噪聲；

獲取所述高頻噪聲的標(biāo)準(zhǔn)差和所述高頻噪聲中的最大高頻噪聲；

獲取所述高通濾波器的脈沖響應(yīng)序列，并確定所述脈沖序列的模；

獲取所述高頻噪聲的標(biāo)準(zhǔn)差和所述脈沖序列的模的比值，所述比值記為第一標(biāo)準(zhǔn)差；

獲取所述最大高頻噪聲和所述第一標(biāo)準(zhǔn)差的比值，所述比值即為所述拉曼光譜的信噪比。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定拉曼光譜信噪比的方法，其特征在于，采用自動(dòng)基線(xiàn)估計(jì)法、多項(xiàng)式擬合法和Savitzky-Golay濾波擬合法中的任意一種基線(xiàn)去除法，去除所述拉曼信號(hào)中的基線(xiàn)干擾，得到所述第一拉曼信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種確定拉曼光譜信噪比的方法，其特征在于，采用所述自動(dòng)基線(xiàn)估計(jì)法去除所述拉曼信號(hào)中的基線(xiàn)干擾，得到所述第一拉曼信號(hào)，包括：

采用循環(huán)滑動(dòng)窗口平均法平滑所述待確定拉曼光譜，得到平滑后的拉曼光譜；

將所述待確定拉曼光譜與所述平滑后的拉曼光譜進(jìn)行對(duì)比，確定所述待確定拉曼光譜大于所述平滑后的拉曼光譜的部分，所述待確定拉曼光譜大于所述平滑后的拉曼光譜的部分即為所述基線(xiàn)干擾；

去除所述基線(xiàn)干擾，得到所述第一拉曼信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定拉曼光譜信噪比的方法，其特征在于，采用二階差分法濾除所述第一拉曼信號(hào)中的低頻信號(hào)，得到所述第一拉曼信號(hào)的高頻信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定拉曼光譜信噪比的方法，其特征在于，所述拉曼信號(hào)為：

S₁＝S₀+B+N，其中，S₀為真實(shí)拉曼信號(hào)，B為基線(xiàn)干擾，N為所有噪聲的集合。

6.一種確定拉曼光譜信噪比的系統(tǒng)，其特征在于，包括：

拉曼信號(hào)獲取模塊，用于獲取待確定拉曼光譜中的拉曼信號(hào)；

基線(xiàn)干擾去除模塊，用于去除所述拉曼信號(hào)中的基線(xiàn)干擾，得到第一拉曼信號(hào)；

低頻信號(hào)濾除模塊，用于采用高通濾波器濾除所述第一拉曼信號(hào)中的低頻信號(hào)，得到所述第一拉曼信號(hào)的高頻信號(hào)；所述高頻信號(hào)為高頻噪聲；

獲取模塊，用于獲取所述高頻噪聲的標(biāo)準(zhǔn)差和所述高頻噪聲中的最大高頻噪聲；

序列模確定模塊，用于獲取所述高通濾波器的脈沖響應(yīng)序列，并確定所述脈沖序列的模；

第一標(biāo)準(zhǔn)差確定模塊，用于獲取所述高頻噪聲的標(biāo)準(zhǔn)差和所述脈沖序列的模的比值，所述比值記為第一標(biāo)準(zhǔn)差；

信噪比獲取模塊，用于獲取所述最大高頻噪聲和所述第一標(biāo)準(zhǔn)差的比值，所述比值即為所述拉曼光譜的信噪比。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種確定拉曼光譜信噪比的系統(tǒng)，其特征在于，所述基線(xiàn)干擾去除模塊包括：

基線(xiàn)去除單元，用于采用自動(dòng)基線(xiàn)估計(jì)法、多項(xiàng)式擬合法和Savitzky-Golay濾波擬合法中的任意一種基線(xiàn)去除法，去除所述實(shí)測(cè)拉曼信號(hào)中的基線(xiàn)干擾，得到第一拉曼信號(hào)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種確定拉曼光譜信噪比的系統(tǒng)，其特征在于，所述基線(xiàn)去除單元包括：

平滑子單元，用于采用循環(huán)滑動(dòng)窗口平均法平滑所述待確定拉曼光譜，得到平滑后的拉曼光譜；

基線(xiàn)干擾確定子單元，用于將所述待確定拉曼光譜與所述平滑后的拉曼光譜進(jìn)行對(duì)比，確定所述待確定拉曼光譜大于所述平滑后的拉曼光譜的部分，所述待確定拉曼光譜大于所述平滑后的拉曼光譜的部分即為所述基線(xiàn)干擾；

第一拉曼信號(hào)獲取子單元，用于去除所述基線(xiàn)干擾，得到所述第一拉曼信號(hào)。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種確定拉曼光譜信噪比的系統(tǒng)，其特征在于，所述低頻信號(hào)濾除模塊包括：

二階差分濾除單元，用于采用二階差分法濾除所述第一拉曼信號(hào)中的低頻信號(hào)，得到所述第一拉曼信號(hào)的高頻信號(hào)。