[發明專利]基于基線校正和譜峰識別提升激光誘導擊穿光譜技術定性檢測能力的方法

有效

• 申請號: 202110264298.7
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113008874B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 楊蕾;劉家銘;張雁輝;張姿;何鵬;紀峰;魏永清;陳晶晶;盧榮勝
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01N21/73
• 分類號: G01N21/73
• 代理公司: 合肥中博知信知識產權代理有限公司 34142
• 代理人: 張加寬

1.一種基于基線校正和譜峰識別提升激光誘導擊穿光譜技術定性檢測能力的方法，其特征在于，所述的方法包括：

通過改進分段Hermite三次插值基線校正算法進行基線校正；

以及，在基線校正的基礎上，利用譜峰分型擬合識別算法修正LIBS特征峰的峰型畸變；

通過改進分段Hermite三次插值基線校正算法進行基線校正的具體過程為：

首先，提取原始光譜信號的極小值信號，為保證基線信號的光滑性，對所得的極小值信號再次提取極小值點，得到極小值點集S；

其次，將S分為每四個信號點一組，為保證每個數據點之間都能插值，并且保證插值擬合得到的基線信號的連續性，各組之間共用首尾數據點；根據LIBS光譜信號點不等間距特性，對每組信號進行三次插值；

以其中一組信號y＝f(x_i)為例，定義插值條件，

起點處一階導數：

終點處一階導數：

中間點一階導數用均差代替：

再次，求每組的基線信號H(x)；

將式(1)-式(3)代入分段Hermite三次插值基函數式(4)：

式中：h_i是插值區間大小；

每組的基線信號即改進分段Hermite三次插值多項式H(x)

其中，j為數據分組的組數；

最后，求基線校正后的光譜信號；每組基線信號相連構成全波段基線信號，原始光譜信號減去基線信號，得到基線校正后的LIBS光譜信號。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，利用譜峰分型擬合識別算法修正LIBS特征峰的峰型畸變的具體過程為：

首先，提取LIBS光譜信號f(x_i)兩個連續的極小值數據間的數據點，記為特征峰點集y_m(x_i)，其中m是特征峰的數量，i是構成該特征峰點集的數據長度；

其次，設定LIBS光譜信號最大光強的1/30為特征峰閾值，剔除小于該閾值的虛假峰與弱峰，記為點集y_k(x_i)，其中k是滿足條件的特征峰的數量，i是構成該特征峰的數據長度；

然后，點集y_k中，i＜5的特征峰，最大值點就是峰值點，其余i≥5的點集記為y_l，其中l是特征峰的數量；

最后，點集y_l中，根據特征參數A判斷譜峰峰型，如式(6)所示，對不同峰型的特征峰進行不同的修正及識別；

其中{x_i,y_i}是點集y_l中的最大值點。