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原文传递一种辨识拉曼光谱异常测量信号的方法

专利名称：	一种辨识拉曼光谱异常测量信号的方法
摘要：	本发明提供一种辨识拉曼光谱异常测量信号的方法，能够辨别并剔除拉曼光谱单次测量和平行测量中异常光谱。对单次测量光谱信号剔除基线漂移后，估计信噪比；对平行测量光谱信号扣除基线，计算每次测量光谱各波点数相对平均光谱的标准差，将其相加计算总的平均标准差。设计适合的阈值对单次测量及平行测量中的异常信号进行剔除以此保证后续拉曼光谱定性和定量分析的准确性和适应性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京林业大学
发明人：	熊智新;张肖雪;刘耀瑶
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910574613.9
公开号：	CN110208248A
代理机构：	江苏圣典律师事务所
代理人：	贺翔
分类号：	G01N21/65(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	210037 江苏省南京市龙蟠路159号
主权项：	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。
所属类别：	发明专利