[發(fā)明專利]一種表征近紅外儀器差異和校正的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010511717.8
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111579526B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡蕓;張辭海;彭黔榮;劉娜;姬厚偉;黃錫娟
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G01N21/27
• 代理公司: 上海華誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31300
• 代理人: 徐穎聰

本發(fā)明提供了一種表征近紅外儀器差異和校正的方法，通過計算和比較標(biāo)準(zhǔn)樣品在主機儀器與從機儀器光譜間的歐式距離，簡單直觀地得到不同儀器之間的差異；通過建立主從機儀器之間的光譜差異與預(yù)測誤差之間的修正模型，使得主機定量分析模型能夠在從機儀器上直接使用。借助修正模型校正從機儀器光譜的預(yù)測結(jié)果，提高了定量分析模型的預(yù)測準(zhǔn)確度，節(jié)省了時間和成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及近紅外光譜分析技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種表征近紅外儀器差異和校正的方法。

背景技術(shù)

近紅外光譜分析儀器具有信噪比高、分辨率高、波長準(zhǔn)確性且重復(fù)性好，穩(wěn)定性好等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于藥物、煙草、石油等行業(yè)。近紅外光譜儀器能提供分析樣品的高測量精度的光譜，并采用化學(xué)計量學(xué)方法建立光譜與樣品性質(zhì)的定量分析模型，實現(xiàn)快速檢測分析。

在定量分析模型的實際應(yīng)用中，由于近紅外光譜儀器自身的差異，造成了定量分析模型不能有效共享。因此了解不同儀器所采集光譜的差異，及采用相應(yīng)的模型轉(zhuǎn)移方法對后續(xù)的定量分析尤為重要。

專利申請?zhí)朇N201610192572.3公開了一種標(biāo)識光譜差異性的方法與流程，該方法為將譜圖定義多個不同尺度的移動窗口；在每個尺度下，計算窗口內(nèi)互相比對的光譜的向量夾角值，通過移動窗口，得到整個光譜范圍的系列夾角值；再調(diào)整窗口大小，從而得到各個尺度下的完整譜線差異；然后，考察譜線不同位置和尺度的差異分布，由差異分布判斷譜線的一致性。但是該專利文獻(xiàn)公開的方法主要是針對不同的樣本在同一臺儀器上的光譜差異，而不是針對不同儀器之間的光譜差異進(jìn)行表示和校正。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決由于近紅外光譜儀器自身的差異，定量分析模型直接用在不同儀器上時預(yù)測結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。本發(fā)明提供了一種表征近紅外儀器差異和校正的方法，能夠簡單直觀地了解不同儀器之間的光譜差異，以及在一個近紅外儀器上建立的定量分析模型，能夠在不同的儀器上直接使用并得到正確的預(yù)測結(jié)果。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施方式公開了一種表征近紅外儀器差異和校正的方法，該方法包括以下步驟：

獲得標(biāo)準(zhǔn)樣品；

利用主機儀器和從機儀器分別采集標(biāo)準(zhǔn)樣品的光譜獲得第一標(biāo)準(zhǔn)光譜和第二標(biāo)準(zhǔn)光譜，其中，設(shè)置主機儀器和從機儀器的采集參數(shù)相同；

根據(jù)第一標(biāo)準(zhǔn)光譜和第二標(biāo)準(zhǔn)光譜獲得第一標(biāo)準(zhǔn)光譜與第二標(biāo)準(zhǔn)光譜的歐氏距離；

根據(jù)歐氏距離獲得主機儀器和從機儀器的儀器差異；

根據(jù)主機光譜和分析檢測指標(biāo)參考值，建立主機模型，其中所述主機光譜包括利用所述主機儀器采集建模用樣品所獲得的光譜和所述第一標(biāo)準(zhǔn)光譜，所述參考值通過化學(xué)方法獲得；

用主機模型在從機儀器上計算標(biāo)準(zhǔn)樣品的分析檢測指標(biāo)獲得預(yù)測值，并獲得預(yù)測值與參考值之間的預(yù)測誤差；

將第二標(biāo)準(zhǔn)光譜投影至主機光譜空間上，獲得主機儀器和從機儀器的光譜差異；

根據(jù)光譜差異與預(yù)測誤差建立主機儀器與從機儀器間的修正模型。

可選地，光譜采集參數(shù)包括波長掃描范圍、分辨率、掃描次數(shù)和光譜點數(shù)。

可選地，光譜點數(shù)通過主機儀器自帶軟件或插值的方法設(shè)置。

可選地，儀器差異包括通過計算和比較第一標(biāo)準(zhǔn)光譜和第二標(biāo)準(zhǔn)光譜的平均歐式距離或歐式距離分布獲得。

可選地，分析檢測指標(biāo)為總植物堿的含量。

可選地，建立主機模型的方法為偏最小二乘法。

可選地，建立主機模型時，根據(jù)交互驗證法選擇因子數(shù)。

可選地，選擇因子數(shù)為10。