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专利号: 2019105746139
申请人: 南京林业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种辨识拉曼光谱异常测量信号的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤一,采集样品的光谱数据,根据光谱长度对光谱数据进行等间隔采样,组成初始的光谱序列;

步骤二,针对每次测量的光谱,计算光谱测量信号均值与标准差,再计算光谱序列中每个吸光度值与均值的差,构成新的均值中心化信号序列Sc;

步骤三,设定阈值,将所述步骤二中Sc序列中值大于所述阈值的认为此点为有用信号,放入有用信号序列S;

步骤四,从原始光谱序列中去除放入有用信号序列的数据点后,用剩余光谱序列作为新的信号序列Sc,返回步骤三进行迭代计算,直至没有出现比比设定阈值大的信号,记剩余光谱序列为噪声序列R,转步骤五;

步骤五,根据已得到的有用信号序列S和噪声序列R,利用信噪比公式计算单次测量光谱的信噪比;

步骤六,基于信噪比剔除无效光谱;

步骤七,对同一样品中信噪比符合要求的平行测量光谱,计算每条测量光谱相对平均光谱的标准差STD;

步骤八,根据所述标准差STD剔除平行测量中“离群”的异常光谱,用剩余平行测量光谱重复进行步骤七,直至平行光谱条数或STD小于设定值,迭代结束,实现拉曼光谱异常测量信号的辨识与剔除。

2.根据权利要求1所述的一种辨识拉曼光谱异常测量信号的方法,其特征在于,所述信噪比公式为 。

3.根据权利要求1所述的一种辨识拉曼光谱异常测量信号的方法,其特征在于,所述步骤八中,平行光谱<3条或STD<1.5,迭代结束。

4.根据权利要求1所述的一种辨识拉曼光谱异常测量信号的方法,其特征在于,步骤一中,采集样品的光谱数据具体为:采用幅值法和一阶微分相结合的谱图识别方法,进行峰谷点的检测;峰谷点识别后,采用胶带法确定基线,然后扣除基线,得到消除基线干扰的可用于计算信噪比的拉曼光谱。

5.根据权利要求1所述的一种辨识拉曼光谱异常测量信号的方法,其特征在于,所述步骤一中,在保证光谱波形的基础下,根据光谱长度对光谱数据进行等间隔采样,组成初始的光谱序列进行后续的计算;根据采样定理,每个间隔中包含数据点数多于最小相邻峰谷之间包含数据点数的3倍。

6.根据权利要求1所述的一种辨识拉曼光谱异常测量信号的方法,其特征在于,所述步骤三中的阈值根据实际应用确定,为一倍标准差、两倍标准差或三倍标准差。

7.根据权利要求1所述的一种辨识拉曼光谱异常测量信号的方法,其特征在于,所述步骤六具体为当信噪比SNR<10时,认为该次测量为无效光谱,应该予以剔除。

8.根据权利要求1所述的一种辨识拉曼光谱异常测量信号的方法,其特征在于,所述步骤八中当所述标准差STD >1.5时,剔除平行测量中“离群”的异常光谱。

9.根据权利要求1所述的一种辨识拉曼光谱异常测量信号的方法,其特征在于,所述步骤七中,同一样品中信噪比符合要求的平行测量光谱不少于3次。