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原文传递一种跨仪器LIBS光谱的交叉定标方法

专利名称：	一种跨仪器LIBS光谱的交叉定标方法
摘要：	本发明涉及一种跨仪器LIBS光谱的交叉定标方法。与现有技术相比，包括以下步骤：提取参考光谱与待定标光谱在相同波长范围通道的LIBS光谱，使用数据内插方法进行数据处理；计算光谱强度单位的换算关系，将待定标光谱的强度单位换算至参考光谱的强度单位；计算对同一目标获取的LIBS光谱逐像素上的强度比值，并将该比值用于修正待定标光谱的强度；以参考光谱为参照，对待定标光谱进行谱峰位置校正。本发明保护了待定标数据的光谱形状，避免了特征峰的丢失，可以应用于不同类型的LIBS设备，修正由于仪器参数与探测环境产生的强度差异，提高了交叉定标前后特征峰位置的一致性，降低了仪器参数与探测环境差异对特征峰位置差异的影响。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	同济大学
发明人：	柳思聪;曾浩峰;童小华;谢欢;金雁敏;冯永玖;叶真;王超;许雄;刘世杰;陈鹏
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-15T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202311024436.X
公开号：	CN117129465A
代理机构：	上海科盛知识产权代理有限公司
代理人：	赵继明
分类号：	G01N21/71;G01N21/27;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/71;G01N21/27
申请人地址：	200092 上海市杨浦区四平路1239号
主权项：	1.一种跨仪器LIBS光谱的交叉定标方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、通过第一仪器获取目标的LIBS光谱作为参考光谱，通过第二仪器获取目标的LIBS光谱作为待定标光谱，自适应提取参考光谱与待定标光谱在各个相同波长范围的LIBS光谱的数据，以每个波长范围作为一个通道，分通道对提取后的参考光谱与待定标光谱进行数据内插；步骤S2、计算参考光谱的光谱强度单位与待定标光谱的光谱强度单位的换算关系，对数据内插后的待定标光谱进行单位换算；步骤S3、计算参考光谱与待定标光谱对同一目标获取LIBS光谱逐像素的强度比值，并根据比值对单位换算后的待定标光谱进行强度修正；步骤S4、基于自适应光谱漂移修正的方法，以数据内插后的参考光谱为参照，对强度修正后的待定标光谱进行特征峰位置修正。 2.根据权利要求1所述的一种跨仪器LIBS光谱的交叉定标方法，其特征在于，所述步骤S1中自适应提取的方法为：输入参考光谱与待定标光谱，遍历两条光谱的波长数值，根据两条光谱波长不连续情况的总数量，确定两条光谱相同范围的分段数，提取两条光谱在各分段内的交集，确定各交集的波长范围，并提取数据。 3.根据权利要求1所述的一种跨仪器LIBS光谱的交叉定标方法，其特征在于，所述步骤S1中数据内插使用样条插值法，对各通道分别内插指定的点数。 4.根据权利要求3所述的一种跨仪器LIBS光谱的交叉定标方法，其特征在于，所述点数的范围是大于内插前数据点数。 5.根据权利要求1所述的一种跨仪器LIBS光谱的交叉定标方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述单位换算的计算表达式为：式中，IA为参考光谱的强度单位，IB为待定标光谱的强度单位，h为普朗克常量，c为光速，λ为待定标光谱各像素对应的波长。 6.根据权利要求1所述的一种跨仪器LIBS光谱的交叉定标方法，其特征在于，所述步骤S3中强度比值是将多次获取的LIBS光谱构造成数值矩阵，对该数值矩阵每列求平均数得到的。 7.根据权利要求1所述的一种跨仪器LIBS光谱的交叉定标方法，其特征在于，所述步骤S3中将强度比值用于修正待定标光谱的强度，具体方法为：将单位换算后的待定标光谱各个像素的强度，分别乘以步骤S3中计算出的逐像素上的强度比值。 8.根据权利要求1所述的一种跨仪器LIBS光谱的交叉定标方法，其特征在于，所述步骤S4中的自适应光谱漂移修正方法，具体为：根据数据内插后参考光谱的特征峰峰位分布，对LIBS光谱进行进一步分段，获取参考光谱的分段结果，将分段结果应用于单位换算后的待定标光谱，分别寻找参考光谱与待定标光谱在同一分段内的特征峰所在位置，将待定标光谱各个分段内的最强峰平移至参考光谱同一分段内特征峰所在位置后，即完成自适应光谱漂移修正。 9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～8任一所述的一种跨仪器LIBS光谱的交叉定标方法。 10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～8中任一所述的一种跨仪器LIBS光谱的交叉定标方法。