一種拉曼光譜分析的自動基線校正方法
【專利摘要】本發明所述的拉曼光譜分析的自動基線校正方法，針對采集到的原始數據在制作原始譜圖，并成為原始譜圖數據的過程中發生的變化，對原始譜圖中的原始譜圖數據進行校正。利用本發明中的基線校正方法，對原始譜圖數據進行校正，使校正后的原始譜圖數據更接近原始數據，提高了原始譜圖數據的精度，進而提高了基線校正精度，使校正精度提高至少0.1％。
【專利說明】一種拉曼光譜分析的自動基線校正方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及圖譜分析領域，更具體涉及一種拉曼光譜分析的自動基線校正方法。適用于拉曼光譜，紅外光譜等各種譜圖的分析和后期數據處理。
【背景技術】
[0002]基線失真會對譜圖解析以及譜圖定量分析造成很大的影響，消除基線失真是譜圖后期數據處理的一個必要步驟。目前，廣泛的基線校正方式是，對原始采集到的數據構成的原始譜圖，經過一定的公式轉換生成拉曼光譜或紅外光譜等光譜，然后對轉換后的光譜進行降噪、平滑校正、標準化處理等預處理，消除基線失真。但是，由于儀器本身的影響和原始譜圖的固有特性，使采集到的原始數據制作成原始譜圖的過程中，使原始數據失真，精度降低，對譜圖解析以及譜圖定量分析造成一定的影響。
【發明內容】
[0003]本發明針對上述不足，提出了一種拉曼光譜分析的自動基線校正方法，提高了基線校正的精度。
[0004]本發明提供的技術方案為:
[0005]一種拉曼光譜分析的自動基線校正方法，包括以下步驟:
[0006]步驟一、拉曼光譜儀以被測物的散射光的電信號為橫坐標，以散射光的強度為縱坐標制作原始譜圖；
[0007]步驟二、在所述原始譜圖中，從頭開始將每η個連續分布的原始譜圖數據分為一組，其中，η為奇數，且η > 5，并且每組原始譜圖數據繪制一條待校正曲線；
[0008]步驟三、判斷是否對一組原始譜圖數據的第m個原始譜圖數據進行校正，其判斷條件為:當第m個原始譜圖數據的縱坐標為相應的待校正曲線的最大值時，則對該第m個原始譜圖數據進行校正，其中，m = (n+l)/2，否則放棄校正；
[0009]步驟四、按照以下規則對一組原始譜圖數據的第m個原始譜圖數據進行校正:以第I個原始譜圖數據和第η個原始譜圖數據中縱坐標較大的一個數據為第一基準點，經過第一基準點的一水平直線與相應的待校正曲線相交于第二基準點，經過第m個原始譜圖數據的水平直線與第一基準點和第二基準點的連線的中點的一垂線相交于一交點，該交點為第m個原始譜圖數據的校正點，該組原始譜圖數據中其他原始譜圖數據不變；
[0010]步驟五、利用所有的放棄校正的原始譜圖數據以及所有的經過校正的原始譜圖數據重新制作校正后的原始譜圖，并利用所述校正后的原始譜圖制作拉曼光譜。
[0011]優選的是，所述的拉曼光譜分析的自動基線校正方法中，所述步驟二中，η取值為5。
[0012]優選的是，所述的拉曼光譜分析的自動基線校正方法中，所述步驟五中，在利用所述校正后的原始譜圖制作拉曼光譜之前，還利用自動校正算法將所述校正后的原始譜圖中的所有數據的縱坐標調節至預定范圍內，所述預定范圍為3X 104?5X 104cd。[0013]優選的是，所述的拉曼光譜分析的自動基線校正方法中，在步驟五中，將所述校正后的原始譜圖的所有數據的縱坐標均以相同的比例系數進行縮小，直至所有數據的縱坐標都位于所述預定范圍內。
[0014]優選的是，所述的拉曼光譜分析的自動基線校正方法中，所述步驟五中，在利用所述校正后的原始譜圖制作拉曼光譜之前，還對校正后的原始譜圖進行降噪和平滑校正處理。
[0015]優選的是，所述的拉曼光譜分析的自動基線校正方法中，所述步驟五中，利用所述校正后的原始譜圖制作拉曼光譜時，將所述校正后的原始譜圖的橫坐標計算為拉曼位移。
[0016]本發明所述的拉曼光譜分析的自動基線校正方法，針對采集到的原始數據在制作原始譜圖，并成為原始譜圖數據的過程中的失真現象，對原始譜圖中的原始譜圖數據進行校正。利用本發明中的基線校正方法，對原始譜圖數據進行校正，使校正后的原始譜圖數據更接近原始數據，提高了原始譜圖數據的精度，進而提高了基線校正精度，使校正精度提高至少0.1%。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明所述的拉曼光譜分析的自動基線校正方法的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
[0019]如圖1所示，本發明提供一種拉曼光譜分析的自動基線校正方法，包括以下步驟:
[0020]步驟一、拉曼光譜儀以被測物的散射光的電信號為橫坐標，以散射光的強度為縱坐標制作原始譜圖；
[0021]步驟二、在原始譜圖中，從頭開始將每η個連續分布的原始譜圖數據分為一組，其中，η為奇數，且η > 5，并且每組原始譜圖數據繪制一條待校正曲線；
[0022]步驟三、判斷是否對一組原始譜圖數據的第m個原始譜圖數據進行校正，其判斷條件為:當第m個原始譜圖數據的縱坐標為相應的待校正曲線的最大值時，則對該第m個原始譜圖數據進行校正，其中，m= (n+l)/2，否則放棄校正；
[0023]步驟四、按照以下規則對一組原始譜圖數據的第m個原始譜圖數據進行校正:以第I個原始譜圖數據和第η個原始譜圖數據中縱坐標較大的一個數據為第一基準點，經過第一基準點的一水平直線與相應的待校正曲線相交于第二基準點，經過第m個原始譜圖數據的水平直線與第一基準點和第二基準點的連線的中點的一垂線相交于一交點，該交點為第m個原始譜圖數據的校正點，該組原始譜圖數據中其他原始譜圖數據不變；
[0024]步驟五、利用放棄校正的原始譜圖數據以及所有的經過校正的原始譜圖數據重新制作校正后的原始譜圖，并利用校正后的原始譜圖制作拉曼光譜。
[0025]在步驟二中，η取值為5。在步驟三中，對每組原始譜圖數據中的中間數據進行峰值的判斷，每5個原始譜圖數據構成一個判斷峰值的條件。當η的取值為3時，不足以構成判斷峰的條件，當η取值大于5時，可以構成判斷峰的條件，但是校正的精度降低，η的取值越大，精度越低。[0026]在步驟五中，在利用校正后的原始譜圖制作拉曼光譜之前，還利用自動校正算法將校正后的原始譜圖中的所有數據的縱坐標調節至預定范圍內，該預定范圍為3X104?5X104cd。在步驟五中，將校正后的原始譜圖的所有數據的縱坐標均以相同的比例系數進行縮小，直至所有數據的縱坐標都位于預定范圍內。此外，在校正后的原始譜圖制作拉曼光譜之前，還對校正后的原始譜圖進行降噪和平滑校正處理。
[0027]對校正后的原始譜圖制作拉曼譜圖之前，需要進行標準化處理，使其與標準譜圖相對應。
[0028]在步驟五中，利用校正后的原始譜圖制作拉曼光譜時，將校正后的原始譜圖的橫坐標計算為拉曼位移。
[0029]盡管本發明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發明并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。
【權利要求】
1.一種拉曼光譜分析的自動基線校正方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、拉曼光譜儀以被測物的散射光的電信號為橫坐標，以散射光的強度為縱坐標制作原始譜圖； 步驟二、在所述原始譜圖中，從頭開始將每η個連續分布的原始譜圖數據分為一組，其中，η為奇數，且η > 5，并且每組原始譜圖數據繪制一條待校正曲線； 步驟三、判斷是否對一組原始譜圖數據的第m個原始譜圖數據進行校正，其判斷條件為:當第m個原始譜圖數據的縱坐標為相應的待校正曲線的最大值時，則對該第m個原始譜圖數據進行校正，其中，m= (n+l)/2，否則放棄校正； 步驟四、按照以下規則對一組原始譜圖數據的第m個原始譜圖數據進行校正:以第I個原始譜圖數據和第η個原始譜圖數據中縱坐標較大的一個數據為第一基準點，經過第一基準點的一水平直線與相應的待校正曲線相交于第二基準點，經過第m個原始譜圖數據的水平直線與第一基準點和第二基準點的連線的中點的一垂線相交于一交點，該交點為第m個原始譜圖數據的校正點，該組原始譜圖數據中其他原始譜圖數據不變； 步驟五、利用所有的放棄校正的原始譜圖數據以及所有的經過校正的原始譜圖數據重新制作校正后的原始譜圖，并利用所述校正后的原始譜圖制作拉曼光譜。
2.如權利要求1所述的拉曼光譜分析的自動基線校正方法，其特征在于，所述步驟二中，η取值為5。
3.如權利要求1或2所述的拉曼光譜分析的自動基線校正方法，其特征在于，所述步驟五中，在利用所述校正后的原始譜圖制作拉曼光譜之前，還利用自動校正算法將所述校正后的原始譜圖中的所有數據的縱坐標調節至預定范圍內，所述預定范圍為3Χ IO4?5 X IO4Cd0
4.如權利要求3所述的拉曼光譜分析的自動基線校正方法，其特征在于，在步驟五中，將所述校正后的原始譜圖的所有數據的縱坐標均以相同的比例系數進行縮小，直至所有數據的縱坐標都位于所述預定范圍內。
5.如權利要求4所述的拉曼光譜分析的自動基線校正方法，其特征在于，所述步驟五中，在利用所述校正后的原始譜圖制作拉曼光譜之前，還對校正后的原始譜圖進行降噪和平滑校正處理。
6.如權利要求1所述的拉曼光譜分析的自動基線校正方法，其特征在于，所述步驟五中，利用所述校正后的原始譜圖制作拉曼光譜時，將所述校正后的原始譜圖的橫坐標計算為拉曼位移。
【文檔編號】G01N21/65GK103940803SQ201410188877
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月6日 優先權日:2014年5月6日
【發明者】杜靖, 袁丁, 趙喜, 吳紅彥 申請人:北京華泰諾安科技有限公司