详情

原文传递自适应表面吸收光谱分析方法、系统、存储介质、设备

专利名称：	自适应表面吸收光谱分析方法、系统、存储介质、设备
摘要：	本发明提供自适应表面吸收光谱分析方法，包括如下步骤：获取光谱数据、空白光谱提取、吸收光谱分析处理。本发明还涉及自适应表面吸收光谱分析系统、电子设备、存储介质；本发明只需在测量的过程中采集一次样品表层反射光谱图即可，无需在测量之前采集参照物的反射光作为空白光谱，由于拟合空白光谱曲线中包含了与样品表面吸收光谱中相同基底吸收带，因而本方法可以消除基底吸收叠加导致的定量误差。通过从样品反射光谱中同步实时提取空白光谱，本方法自适应样品与光学探头之间距离的变化以及不同样品基质成分的差异，实现了对样品中窄带特征吸收峰更为精确的定量分析。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	谱诉光电科技(苏州)有限公司
发明人：	冯旭东;赵振英
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910206770.4
公开号：	CN109991181A
代理机构：	北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	韩飞
分类号：	G01N21/31(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	215000 江苏省苏州市高新区竹园路209号3号楼1203室
主权项：	1.自适应表面吸收光谱分析方法，其特征在于，包括如下步骤： S1、获取光谱数据，获取样品表层的反射光谱数据；其中，所述反射光谱数据包括波长与光强信号值； S2、空白光谱提取，选取反射光谱数据中的部分光谱数据，通过对所述部分光谱数据进行数据处理，提取得到当前检测的空白光谱；其中，所述部分光谱数据不包括潜在吸收峰数据； S3、吸收光谱分析处理，将所述波长点的实测光强信号值与利用空白光谱提取得到的空白光强信号值的商进行对数运算并取反得到所述波长点的吸光度值。 2.如权利要求1所述的自适应表面吸收光谱分析方法，其特征在于，在步骤S2中还包括如下步骤： S21、选取光谱集，在所述反射光谱数据中位于潜在吸收峰前后波长间隔处各选取一段谱带，形成离散组合光谱集； S22、模型残差整理，建立以离散点波长为横坐标、光强信号值为纵坐标的逼近函数，通过所述逼近函数得出的光强信号值与同一离散点对应的实测光强信号值的差值的函数表达式，记为残差表达式； S23、建立最佳逼近条件方程组，根据最佳逼近评价方法对所述残差表达式进行运算转换得到最佳逼近条件方程组； S24、逼近函数求解，根据求解最佳逼近条件方程组计算出逼近函数的全部系数参数，由逼近函数的系数参数得出逼近函数表达式。 3.如权利要求2所述的自适应表面吸收光谱分析方法，其特征在于，在步骤S24之后还包括步骤： S25、空白光谱拟合，将包括潜在吸收峰在内的全部波长带入逼近函数表达式计算得出相应的光强信号值，将得到的所有光强信号值组合得到空白光谱曲线图。 4.如权利要求2所述的自适应表面吸收光谱分析方法，其特征在于，在步骤S21之后还包括步骤： S211、光谱集处理，利用算法对光谱集进行平滑降噪处理。 5.如权利要求1-4任一项所述的自适应表面吸收光谱分析方法，其特征在于，所述实测光强信号值为经过平滑降噪处理后取得的值。 6.如权利要求1所述的自适应表面吸收光谱分析方法，其特征在于，在步骤S1中还包括，利用宽谱带光源照射样品表面、用光谱仪器获取样品表层的反射吸收光谱，样品表面的反射光的强度大于等于所述光谱仪器的满量程的5％。 7.一种电子设备，其特征在于包括：处理器；存储器；以及程序，其中所述程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由处理器执行，所述程序包括用于执行如权利要求1所述的方法。 8.一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：所述计算机程序被处理器执行如权利要求1所述的方法。 9.自适应表面吸收光谱分析系统，其特征在于，包括获取光谱数据模块、吸收光谱计算模块和空白光谱提取模块；其中，所述获取光谱数据模块用于获取样品表层的反射吸收光谱，得到反射光谱数据；其中，所述反射吸收光谱为以波长为横坐标、光强信号值为纵坐标的光谱图；所述空白光谱提取模块用于选取反射光谱数据中的部分光谱数据，通过对所述部分光谱数据进行数据处理，提取得到一次检测的空白光谱；其中，所述部分光谱数据不包括潜在吸收峰数据；所述空白光谱提取模块包括选取光谱集单元、计算单元和空白光谱拟合单元；所述选取光谱集单元用于在所述反射光谱数据中位于潜在吸收峰前后波长间隔处各选取一段谱带，形成离散组合光谱集；所述计算单元用于将离散组合光谱集通过建立函数计算后得到逼近函数表达式；所述吸收光谱计算模块用于将波长点的实测光强信号值与利用空白光谱得到的空白光强信号值的商进行对数运算并取反得到该波长点的吸光度值。 10.如权利要求9所述的自适应表面吸收光谱分析系统，其特征在于，所述计算单元包括模型残差整理单元、建立最佳逼近条件方程组单元和逼近函数求解单元；其中，所述模型残差整理单元用于建立以离散点波长为横坐标、光强信号值为纵坐标的逼近函数，通过所述逼近函数得出的光强信号值与同一离散点对应的实测光强信号值所得的差值的函数表达式，记为残差表达式；所述建立最佳逼近条件方程组单元用于根据最佳逼近评价方法对所述残差表达式进行运算转换得到最佳逼近条件方程组；所述近函数求解单元用于根据求解最佳逼近条件方程组计算出逼近函数的全部系数参数，逼近函数的系数参数得出逼近函数表达式；所述选取光谱集单元包括光谱集处理单元，所述光谱集处理单元用于利用算法对光谱集进行平滑降噪处理。
所属类别：	发明专利