[發明專利]一種基于偏最小二乘法的拉曼光譜定量分析原油的方法

在審

• 申請號: 202011176490.2
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112304922A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 王國良;韓偉航;王陽;李存磊
• 申請（專利權）人: 遼寧石油化工大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 天津鉑茂專利代理事務所(普通合伙) 12241
• 代理人: 陳曉蕾

1.一種基于偏最小二乘法的拉曼光譜定量分析原油的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、獲得待測物質的拉曼光譜圖，并采用拉曼光譜分析技術對得到的拉曼光譜數據進行預處理；

S2、對預處理后的拉曼光譜數據進行特征提取；

S3、基于偏最小二乘算法選取特征提取后的拉曼光譜數據建立數學模型；

S4、完成對待測物質中是否含有原油的定性分析的判斷；

S5、通過建立的數學模型完成待測物質中原油含量的定量計算。

2.根據權利要求1所述的一種基于偏最小二乘法的拉曼光譜定量分析原油的方法，其特征在于，步驟S1中，所述預處理方式分為三步進行，順序依次為：先通過多項式移動平均值濾波法完成“平滑去噪”，再通過多項式擬合法完成“基線校正”、最后選擇光譜的譜峰強度作為參照值完成“歸一化”的處理。

3.根據權利要求1所述的一種基于偏最小二乘法的拉曼光譜定量分析原油的方法，其特征在于，步驟S2中，所述對預處理后的拉曼光譜數據采用“奇異值分解”的方法進行特征提取，通過“奇異值分解”的方法對預處理后的數據進行降維處理，能夠減少原有數據的整體維度，最大程度的保留原始數據信息的完整，減小后續處理的難度。

4.根據權利要求1所述的一種基于偏最小二乘法的拉曼光譜定量分析原油的方法，其特征在于，步驟S3中，所述基于偏最小二乘算法選取特征提取后的數據建立數學模型，具體步驟為：從特征提取處理后的數據中選擇一類數據作為“建模數據組”，并作為輸入數據，基于“偏最小二乘分析法”建立輸入數據與對應的濃度值之間的數學模型。

5.根據權利要求1所述的一種基于偏最小二乘法的拉曼光譜定量分析原油的方法，其特征在于，步驟S4中，所述對待測物質中是否含有原油的定性分析的判斷，具體步驟為：基于步驟S3建立的數學模型，對參與數學模型建立的拉曼光譜數據進行濃度值的計算，根據計算得到的濃度值判斷待測物質中有無原油的存在，若計算的濃度值位于0%附近，則認為原油的濃度值為0%，即待測物質中不含原油；若計算的濃度值為非零值，則認為待測物質中含有原油，從而完成待測物質中是否含有原油的定性分析的判斷。

6.根據權利要求1所述的一種基于偏最小二乘法的拉曼光譜定量分析原油的方法，其特征在于，步驟S5中，所述通過建立的數學模型完成待測物質中原油含量的定量計算，具體步驟為：選擇特征提取處理后的未用于建模的一組拉曼光譜數據作為“待測數據組”，通過建立的數學模型進行對應的濃度值的計算，并對比計算值與真實值之間的偏差，根據偏差的大小判斷“定量計算”的精確度的好壞，從而完成待測物質中原油含量的定量計算。