[發明專利]一種光譜模型傳遞的光譜識別方法

有效

• 申請號: 202011562350.9
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112683816B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 隋峰;張志濤;代勝英;李文博;何濤
• 申請（專利權）人: 中船重工安譜（湖北）儀器有限公司
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27;G06K9/62
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李微微

1.一種光譜模型傳遞的光譜識別方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、主機與從機分別采集相同樣本的光譜數據；

步驟2、通過對光譜漂移量修正以及光譜強度修正得到光譜傳遞模型，具體包括：

步驟2a、光譜漂移量修正：

針對主機和從機采集的每個樣品的光譜數據，確定每個峰值在主機光譜數據中對應的波數v，以及該峰值在從機光譜數據中相對于波數v的偏移量ε，則得到波數v與對應的偏移量ε一組數據；遍歷所有樣品的光譜數據，得到光譜偏移量集合X(v，ε)；將該集合中的ε值進行曲線擬合，得到波數v與偏移量ε之間的對應關系函數：ε＝f(v)；

步驟2b、光譜強度修正：

對于任一樣品，其在主機中光譜曲線函數定義為Y_1A(v)，對應從機中光譜曲線函數定義為Y_1B(v)，則：

ΔY₁(v)＝Y_1A(v)-Y_1B(v)

在任一波數v處，ΔY₁(v)隨Y_1A(v)線性變化，即：

ΔY₁(v)＝k(v)Y_1A(v)+d(v)

其中k(v)為線性變化系數，是波數v的函數；d(v)為固定變化量，是波數v的函數；

通過對全部樣品光譜數據進行分析，主機光譜數據中各樣品在波數v處的相對強度值為Y_1A(v)，Y_2A(v)，…，Y_LA(v)；從機光譜數據中各樣品在波數v處的相對強度值分別為Y_1B(v)，Y_2B(v)，…，Y_LB(v)；則對應得到ΔY₁(v)，ΔY₂(v)，…，ΔY_L(v)，對該L個數據進行最小二乘法線性擬合，得到k(v)與d(v)：

其中，表示Y_1A(v)，Y_2A(v)，…，Y_LA(v)的均值；

步驟3、光譜校正：

將主機中需要傳遞給從機的某個樣品光譜數據的曲線函數記為L_1S(v)，經過光譜校正后得到該樣品的從機光譜圖曲線函數為L_1T(v)：

L_1T(v)＝L_1S(v+f(v))+ΔY₁(v)；

步驟4、將校正后的光譜圖曲線函數L_1T(v)存到從機的數據庫中，從機采集未知樣品的光譜數據后，與本機中數據庫中光譜進行比對，從機可得到該樣品各成分含量的最終結果。

2.如權利要求1所述的一種光譜模型傳遞的光譜識別方法，其特征在于，光譜為近紅外光譜、中紅外光譜、拉曼光譜或紫外-可見光譜的任一種。

3.如權利要求1所述的一種光譜模型傳遞的光譜識別方法，其特征在于，在步驟1獲得光譜數據后，對其進行預處理。

4.如權利要求3所述的一種光譜模型傳遞的光譜識別方法，其特征在于，所述預處理包括噪聲平滑處理、基線校正處理、強度歸一化處理。

5.如權利要求1所述的一種光譜模型傳遞的光譜識別方法，其特征在于，所述步驟2b中，對ε值進行曲線擬合時，至少為四次曲線擬合。